Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1959052

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170281 (2t) 32б8138/24-07

Р1 М К з с присоединением заявки ¹â€”

G 05 F 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150982. Бюллетень № 34 (5 3) УДКб 21. 31б . .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15.09.82 (71) Заявитель (54). СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ДИСКРЕТНО? Ь ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к электротехнике .и, в частности, может быть использовано в источниках питания электрорадиоаппарагуры для. Регулирования и стабилизации переменного напряжения без искажения его формы.

Известны стабилизаторы переменного .напряжения дискретного действия, содержащие автотрансформатор с отводами, в одном из которых переключением силовых ключей по командам измерительного органа выходного напряжения достигают необходимого коэффицйента трансформации, а с ним и требуемого напряжения на выходе автотрансформатора и на нагрузке f1 3.

Недостатки схем стабилизаторов переменного тока заключаются в том, что в одних схемах регулирование напряжения и его стабилизация осуществляются с искажением форьы напряжения, в других — стабилизация выходного напряжения занимает несколько периодов частоты сетевого напряжения и поэтому резкие броски сетевого напряжения передаются к нагрузке.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее автотрансформатор, формирователь импульсов, первый измерительный орган, элемент .определения момента перехода тока чеРез нуль, тРансфоРматор тока, одним выводом первичной обмотки подключенный к входной клемме, вторым — к общей шине подсоединения одних электродов силовых ключей, другие электроды которых подсоединены к отводам автотрансформатора, а управляющие электроды связаны с выходами формирователя импульсов, выход трансформатора тока подключен через элемент определения момента перехода тока через нуль к управляющему входу формирователя импульсов (2 ) .

Недостатком такого устройства является низкое быстродействие обусловленное заложенным в схеме алгоритмом работы, т.е. необходимостью перебора всех возможных состояний схемы от исходного выходного напряжения и до его номинального значения. Это приводит к значительному перерегулированию и, по заложенному в стабилизаторе алгоритму работы, устраняется медленно малыми ступенями за каждый период напряжения сети, поэтому время обработки возмущений сети

959052

15

35

На чертеже показана структурная схема стабилизатора переменного нап- 4 ряжения дискретного действия.

Стабилизатор состоит из силового траКта, в состав которого входят трансформатор тока 1, силовые ключи атор с отвоцам из канала автоматического .регулиро-. вания выходным напряжением по напряжению сети, в который входит первый измерительный орган 4, элемент определения момента.максимума напряжения 5, регистр записи амплитудного значения напряжения сети 6, из канала автоматического регулирования выходным напряжением по току нагрузки, состоящего из второго измерительного органа 7, элемента определения ® максимума тока 8, регистра записи амплитудного значения тока 9, из ка= налй управления силовыми ключами 2, который завлекает контур автоматического регулирования и в который входят 65 в пределах, допустимых в промышленных энергосистемах 198-242:В, эанимает до 10 периодов сетевого напряжения.

Цель изобретения - повышение быстродействия и снижение динамической погрешности стабилизации.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения дискретного действия введены элемент определения момента максимума напряжения, регистр записи ампли тудного значения напряжения сети, . второй измерительный орган, элемент определения момента максимума тока, преобразователь кодов, причем входы первого измерительного органа и элемента определения максимума напряжения подключены к входной клемме, а выходы .первого измерительного органа соединены с информационными входами регистра записи амплитудного значения напряжения сети, выход элемента определения момента максимума напряжения связан со: входом управления регистра записи амплитудного значения напряжения сети, выходы которого подсоединены к первой группе входов преобразователя кодов, входы второго измерительного органа и элемента определения максимума тока подключены к выходу трансформатора тока,. второй измерительный орган выходами подключен к информационным . входам регистра записи амплитудного значения тока, входом соединенного c выходом элемента определения максимума тока, а выходом — со второй группой входов преобразователя кодов, выходом связанного с информационными входами формирователя импульсов, при этом выход автотрансформатора соединен с выходной клеммой. преобразователь кодов 10 и формиро-, ватель импульсов 11, элемента определения момента перехода тока через нуль 12.

Стабилизатор работает следукщим образом.

Переменное напряжение сети через трансформатор тока 1 подведено к силовым ключам 2. В исходном состоянии формирователь импульсов 11, а с ним и силовые ключи 2 заперты и напряжение на выходе стабилизатора отсутствует.

Первый измерительный орган 4 многократно за период сетевого напряжения измеряет сетевое напряжение и преобразует его в код, который в момент достижения мгновенным напряжением максимального значения записывается в регистр записи амплитудного значения напряжения сети

6 и подводится к первой группе входов преобразователя кодов 10. На вторую группу его входов подан нулевой код, соответствующий нулю тока в нагрузке.

Код, полученный на выходе преобразователя кодов 10, подводится к информационным входам формирователя импульсов 11 и вызывает включение силовых ключей только при наличии сиг-ЗО нала на управляющем входе формирователя импульсов 11. Этот сигнал появляется в момент перехода тока через нуль и подается со схемы определения момента перехода тока через нуль 12, вход которой подключен к трансформатору тока 1. Так как при запертых:. силовых ключах 2 в первичной обмотке трансформатора тока ток отсутствует, то управлякиций сигнал на формирователь импульсов 11 подается непрерывно, а включение силовых ключей 2 происходит лишь в момент, когда. амплитуда сетевого напряжения записана s регистре записи амплитудного значения напряжения сети 6 и соответствующий код подан на информационный вход формирователя импульсов 11. На выходе стабилизатора устанавливается напряжение, которое на холостом ходу было бы равно номинальному, но из-за реальной нагрузки оно ниже. При этом через трансформатор тока протекает ток,.и код, соответствующий амплитуде которого, записывается-в регистре записи амплитудного значения тока 9 в момент подачи сигнала разрешении записи с элемента определения момента максимума тока

8. Второй измерительный орган 7 многократно измеряет мгновенное значение тока нагрузки, но записывается в регистр записи амплитудного значения7 тока 9 только код амплитуды тока.

На первой и второй группах входов преобразователя кодов существуют ко- ды отличные от логических нулейг пер5

959052 вый код, соответствующий амплитуде сетевого напряжения, второй - амплитуде тока нагрузки. Преобразователь кодов 10 кЬрректирует основной код — первый код (амплитуды сетевого напряжения), вспомогательным ко-" дом - вторым кодом (амплитуды тока нагрузки) и на информационные входы формирователя импульсов 11 подается исправленный код"; учитывающий как величину сетевого напряжения так и ток 10 нагрузки. Так как измерение амплитуд тока и напряжение произведено за четверть периода синусоиды, то а приходом на управляющий вход формирователя импульсов 11 разрешающего сиг- 15 нала в момент прохождения тока через нулЬ происходит .передача сигналов запуска силовых ключей 2 и на выходе стабилизатора устанавливается номинальное значение напряжения. Это 20 повторяется каждый полупериод напри;жения сети.

В стабилизаторе переменного напря,жения регулирование производится каждый полупериод. Алгоритм работы следующий: измерение сетевого напряжения; определение амплитудного значения сетевого напряжения: измерение тока нагрузки; корректирование кода сетевого напряжения кодом тока нагрузки; выявление момента (в пределах полупериоца ) перехода тока через нуль; коммутация силовых ключей в момент перехода тока яерез нуль. 35

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить быстродействие

-.и снизить динамические погрешности стабилизации.

Формула изобретения

50 многофункциональных преобразователей переменного напряжения с высоким качеством выходной энергии. -Технический отсчет по теме "Дельта". Институт электродинамики AH УССР, Р госре

55 гистрации 76080805, Киев, 1979, с.101-122.

Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия, содержащий автотрансформатор формирователь импульсов, первый измерительный орган, элемент определения момента перехода тока через куль, трансформатор тока, одним выводом первичной обмотки подключенный к входной клемме, вторым — к общей шине подсоедннения одних электродов силовых ключей, другие электроды которых подсоединены к отводам автотрансформатора, а управляющие электроды связаны с выходами формирователя импульсов, выход трансформатора тока подключен через элемент определения момента перехода тока через нуль к управляющему входу формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения динамической погрешности . стабилизации, в него введены элемент определения момента максимума напряжения, регистр записи амплитудного значения напряжения сети, второй измерительный орган, элемент апре- деления момента максимума тока, ре гистр записи амплитудного значения тока, преобразователь кодов, причем входы первого измерительного органа и элемента определения максимума напряжения подключены к входной клемме, а выходы первого измери- . тельного органа соединены с информационными входами регистра записи амп .литудного значения напряжения сети, выход элемента определения момента максимума напряжения связан со входом управления регистра записи амплитудного значения напряжения сети, выходы которого подсоединены к первой группе входов преобразователя кодов, входы второго измерительного органа и элемента определения максимума тока подключены к выходу трансформатора тока, второй измерительный орган выходами подключен к информационным входам регистра записи амплитудного значения тока, входом соединенного с выходом элемента определения максимума тока", а выходом со второй группой входов преобразователя кодов, выходом связанного с информационными входами формирователя импульсов, при этом выход автотрансформатора соединен с выходной клеммой.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Миловзоров и.др. Стабилизатор

:напряжения переменного тока с дискретным управлением. -"Обмен опытом в радиопромышленности", 1971, Р 11.

2 ° Разработка методов построения

959052

Рюрика

Составитель С.Чернышева.

Редактор A.Ãóëüêo Техред Л.Пекарь КорректорО.Билак

Заказ 7016/64 Тираж 914 . . Подписное

БНИИПИ 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