Адаптивное устройство для регулирования тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >955504 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080181 (21) 3233777/24-07 с присоединением заявки Нов (51)М Кл з

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (S3) УДК 621. 314.57(088 8) Опубликовано 300882. Бюллетень М32

Дата опубликования описания 300882 (72) Авторы изобретения.В.И. Калашников, С.Н ° Калашников, С. и A.Â. Светличный

С. Старостин

Донецкий ордена Трудового Красного Эна политехнический институт (71) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

TOKA

Изобретение относится к вентильному электроприводу постоянного тока, может быть использовано в системах регулирования тока при наличии зоны нечувствительности и прерывистых токов в них»

B системах вентильного электропривода (ВЭП) все шире применяются ° более экономичные и компактные реверсивные тиристорные преобразователи с раздельным управлением . выпрямительными группами. Однако эти системы, обладая повышенными технико-экономическими показателями, имеют нЕдостатки, приводящие к ухудшению динамических показателей системы ВЭП. Причем, существенное влияние на динамические свойства

ВЭП оказывает режим прерывистого тока, что требует построения систем регулирования с учетом этого режима.

Одним из возможных способов компенсации влияния режима прерывистых токов и является использование адап.— тивных устройств регулирования тока в системах управления ВЭП.

Известны адаптивные устройства регулирования тока, используемые в системах регулирования ВЭП для улучшения их динамических свойств при наличии зоны нечувствительности и прерывистых токов. Это устройство в функции длительности протекания тока изменяет свои параметры (коэффициент усиления, постоянную времени) и состоит из двух последовательно соединенных звеньев. Одно звено является интегральным, а второе, при наличии тока, является, пропорционально-диф,ференциальным, а в бестоковую паузу пропорциональным с большим коэффициентом усиления, что осуществляется с помощью электронного ключа, управляемого выходным напряжением ко кпаратора (1J .

Недостатком этого устройства является наличие пропорциональнодифференциального звена, что снижает помехозащищенность системы регулирования.

Из известных адаптивных устройств регулирования тока наиболее близким по технической сущности является адаптивное устройство для регу25 лирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорциональ-.ный регулятор с изменяющимся коэффициентом усиления, пропорционально-интегральный регулятор и фильтр, 30 компаратор, вход которого подключен

955504 к входу пропорционально-интегрально.

ro регулятора и электронный ключ, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход шунтирует фильтр (2j .

Недостатками этого устройства 5 являются сложность и неудовлетворительное качество регулирования тока, а именно зависимость динамических свойств системы регулирования тока с адаптивным устройством от величи- 10 ны напряжения сигнала задания на ток

U- . Так с увеличением сигнала задания увеличивается скорость нарастания тока и перерегулирование по току.

Объясняется это тем, что в бестоковую паузу система регулирования тока является разомкнутой. Следовательно, скорость нарастания выходного напряжения адаптивного устрой" ства в этом случае прямо пропорциональна величине напряжения сигнала задания, т.е. за одно и то же время бестоковой паузы при различных нап- ряжениях сигнала задания приращения выходного напряжения адаптивного устройства будет различным. Последнее является причиной зависимости динамических свойств системы регулирования .тока с адаптивным устройством от величины напряжения сигнала задания.

Цель изобретения — повышение качества регулирования тока и упрощение устройства. указанная цель достигается тем, что в адаптивное устройство для регу-35 лирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорционально-интегральный регулятор и фильтр, компаратор, вход которого подключен к входу пропорционально-интегрального40 регулятора и электронный ключ, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход шунтирует фильтр, введен формирователь постоянного сигнала задания, выход которого подключен 45 ерез фильтр к дополнительному входу пропорционально-интегрального регулятора, основной вход которого, соединенный с входом формирователя постоянного сигнала задания, образует входной вывод.

На чертеже представлена схема адаптивного устройства.

Это устройство содержит пропорционально-интегральный регулятор (ПИ- 55 регулятор) 1, который имеет основной вход 2 и дополнительный вход 3, фильтр 4, компаратор 5, формирова- . тель 6 постоянного сигнала задания и электронный ключ 7. Выход ПИ-регуля- 60 тора является выходом устройства.

При наличии тока в регулируемой

;спи на управляющий вход электронного ключа 7 с выхода компаратора 5, входом компаратора является сигнал обратной связи по току 1, подается напряжение, обеспечивающее замкнутое состояние электронного ключа 7. Выходное напряжение фильтра в этом случае, независимо от его напряжения на входе, равно нулю. Фильтр представляет собой операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены параллельно резистор и конденсатор. В качестве электронного ключа используется полевой транзистор, включенный параллельно конденсатору фильтра. Такое включение электронного ключа обеспечивает разряд конденсатора.

В бестоковую паузу выходное напряжение компаратора 5 изменяется таким образом, что электронный ключ 7 оказывается разомкнутым. В результате этого. выходное на ряжение Ut, ПИ-регулятора 1 формируется не только напряжением сигнала задания на ток U, но и дополнительным постоянным напряжением, снимаемым с формирователя б постоянного напряжения. Этот формирователь предназначен для формирования постоянного напряжения, полярность которого оПределяется полярностью нап:ряжения сигнала задания и представляет собой операционный усилитель в об,ратную связь которого включен двух;анодный стабилитрон. Напряжение с формирователя подается на дополнительный вход 3 ПИ-регулятора 1 через фильтр 4, причем постоянная интегрирования ПИ-регулятора по дополнительному входу задания 3 гораздо меньше, чем по основному входу 2 задания, т.е. входу задания на ток.

Таким образом, скорость нарастания выходного напряжения на выходе адаптивного устройства будет большей и, в основном, определяется постоянной интегрирования по дополнительному входу задания. A так как напряжение на дополнительном входе постоянное, то, практически, скорость изменения выходного напряжения адаптивного устройства в бестоковую паузу будет постоянной и не будет зависеть от величины напряжения задания на ток.

Этим самым обеспечивается стабильность динамических свойств системы регулирования тока с адаптивным устройством.

Формула изобретения

Адаптивное устройство для регулирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорциональноинтегральный регулятор и фильтр, компаратор, вход которого подключен к входу пропорционально-интегрального регулятора и электронный ключ, вход которОго соединен с выходом компара955504

РТ

Составитель tO. Андреев

Редактор Е. Папп Техред М.Рейвес Корректор А, Ференц

Заказ 6472/76 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора, а выход шунтирует фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования тока и упрощения, введен формирователь постоянного сигнала задания, выход которого подключен через фильтр к дополнительному входу пропорционально-интегрального регулятора, основной вход которого; соединенный с входом формирователя постоянного сигнала задания,. Образует входНОЙ ВЫВОДе

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции В 2082973, кл ° H 02 P 5/00, 196 9.

2. Патент ФРГ В 2338630, кл. H 02 Р 13/26, 1973.