Цифровой регулятор напряжения

 

Союз Сове тсник

Социалистнчесник

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

890380 (61) Дополнительное к авт. сина-ву (22) Заявлено 060380 (21) 2889638/24-07 с прнсоелнненнем заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1512,81, Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 15,12.81 (5! )М. Кл.

С 05 F 1/40! ооударствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. . 722. 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения P. Г. Гаспаров, В. Н. Земеров и С. С. Степанов (71) Заявитель Московский институт инженеров гражданской авиации (54) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическим управляющим устройствам, а более конкретно к регулированию напряжения переменного и постоянного тока.

Известны цифровые регуляторы на5 пряжения, имеющие в качест ве исполнительных элементов вентильные преобразователи с сеточной системой управления (11 и f2) . о

Наиболее близким по технической сущ,ности является цифровой регулятор напряжения, построенный по одноканальному принципу. Он содержит аналого-цифровой преобразователь, состоящий из

15 датчика и преобразователя напряжения в интервал времени, соединенных последовательно, устройство сравнения, входами которого являются выходы аналого-цифрового преобразователя и устройства эталонного интервала, а выход подключен на вход схемы ячеек управления, выход которой соединен со входом вентильного преобразователя (31

Основными недостатками этого регулятора являются низкое быстродействие,-обусловленное большим числом разрядов устройств сравнения и задания эталонного напряжения, а также отсутст вие сигнализации об аварийном напряжении в сети.

Цель изобретения — повышение быстродействия цифрового регулятора напряжения за счет снижения числа разрядов устройств сравнения и задания эталонного напряжения, а также обеспечение защиты при аварийном повышении и понижении напряжения в сети.

Поставленная цель достигается введением в регулятор двух дополнительных счетчиков, соединенных последовательно, устройства сигнализации аварийного напряжения, дифференцирующего устройства, причем входом первого счетчика является выход аналого- .. цифрового преобразователя, а выходом вход устройства сравнения, в свою очередь выход вт оро го с чет чи ка я вля8903

2S

ss ется входом устройства сигнализации аварийного напряжения, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего устройства, через которое соединен вторым выходом ан ало гоцифровой преобразователь со схемой управления вентильными .преобразователем..

На чертеже показана структурная схема предлагаемого регулятора.

Регулятор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый счетчик 2, второй счетчик 3, устройство сравнения 4, устройство задания эталонного напряжения (допустимого интервала изменения напряжения 5, схему управления 6, вентильный преобразователь 7, устройство сигнализации аварийного напряжения 8, дифференцирующее устройство 9.

Регулятор работает следующим образом.

Входное напряжение с помощью аналого-цифрового преобразователя 1 преобразуется s цифровой код и записывается в двух счетчиках, причем младшие разряды числа записываются в первом счетчике 2, а старшие - во втором счет чике 3. Следует отметить, что в первом счетчике 2 записываются изменяемые разряды числа, соот вет ст вующие допустимым пределам отклонения напряжения в нормальном режиме работы . регулятора. После сравнения числа, записанного в счетчике 2 с допустимым отклонением напряжения, поступающего из устройства задания 4 в устройство сравнения 5 на схему управления 6, поступает сигнал, сост ветствющий отклонению напряжения на входе регулятора от заданного, которая воздействует на вентильный преобразователь 7.

При изменении разрядов счетчика 3 срабатывает устройство сигнализации аварийного напряжения 8.

Для обеспечения работы регулятора в переходных режимах на выход аналого-цифрового преобразователя 1 подключено дифференцирующее устройство 9 при появлении сигнала на выходе которого (в динамических режимах) отключается устройство сигнализации аварийного напряжения и осуществляется форсированный выход регулятора на режиме путем прямого воздействия на схему управления 6 вентильным преобразователем 7.

Использование новых элементовдвух счетчиков, устроиства сигнализа80

4 ции аварийного напряжения и дифференцирующего уст роиства, выгодно отли чает предлагаемый цифровой регулятор напряжения от известного, так как повышается быстродействие регулятора за счет сокращения числа разрядов в устройствах сравнения и задания эталонного напряжения, а также появляется воэможность осуществления защиты от аварийного повышения и понижения напряжения в сети.

Указанные достоинства предлагаемого регулятора напряжения особенно важны для авиационных и ракетных электроэнергетических систем, так как в них при довольно высоких напряжениях сети (для сокращения массы сети) предъявляются жесткие требования к допустимым пределам изменения напряжения и быстродействию регуляторов.

Из требований к системе электроснабжения переменного трехфазного тока постоянной частоты 200/215 В

400 Гц (ГОСТ 19705-74) следует, что нижний предел установившегося среднего значения напряжений трех фаз при аварийной работе 110 В, а верхний

122 В.

Число 122 в двоичном коде 1111010, т. е. занимает 7 разрядов.

Число 110 в двоичном коде 1101110, также как и 122 занимает 7 разрядов.

Первые два старших разряда у них одинаковые, следовательно, регулирование можно производить по пяти младшйм разрядам.

Объединение функций регулирования и защиты позволяет снизить массу аппаратуры управления, регулирования и защиты.

Формула изобретения

Цифровой регулятор напряжения, содержащий ан ало го-цифровой пр еобр азовател ь, у стройст во сравнения, соединенные последовательно, причем на второй вход устройства сравнения подключен выход устройства задания эталонного. напряжения, а на выход-вентильный преобразователь через схему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регулятора за счет снижения числа разрядов устройств сравнения и . задания эталонного напряжения, а так890380

Составитель Ю.Андреев

Редактор М.Недолуженко Техред O.Легеза Корректор С. Векмар

Заказ 11006/78 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 же обеспечения защиты при аварийном повышении и понижении напряжения в сети, в него введены два дополнительных счетчика, соединенные последовательно, устройство сигнализации аварийного напряжения и дифференцирующее устройство, причем входом первого счетчика является выход аналогоцифрового преобразователя, а выходом - вход устройства сравнения, в свою очередь выход второго счетчика является входом устройства сигнализации. аварийного напряжения, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего устройства, через которое соединен вторым выходом анало6 го-цифровой преобразователь со схемой управления вентильным преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы управления в автономных электроэнергетических системах.

Труды семинара "Кибернетика электроэнергетических систем", Вып. 1, Челябинск, 1974, с. 287.

2. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспрессинформация. 11 31, ВИНИТИ, 1978, с. 10.

3. Авторское свидетельство СССР

И 540261, кл. С 05 Г 1/40.