Устройство для моделирования тиристорного ключа

 

ОП ИСАНИE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii982029

Союз Советски н

Социалистичесиин

Республик (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 17.11.80 (2l ) 3223734/18-24 с присоединением заявки РЙ

{23) Приоритет

G- 06 G 7/б2

9Вударстееннын кемнтет

СССР вв делам нзоеретеннй н отерытнй

Опубликовано 15.12 ° 82 ° Бюллетень № 4б (53) УД К 681. 333 (088.8) Дата опубликования описания 1 12,82

И.И. Саляк и E.Â. Иартын (72) Авторы . изобретения

Львовский ордена Ленина политехничес им, Ленинского- комсомола (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОДЕЛИРОВАНИЯ

ТИРИСТОРНОГО КЛОЧА

1 .Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании бесконтактных тиристорных ключей переменного тока на аналоговых вычислиS тельных машинах., Известен бесконтактный тиристорный ключ переменного тока, содержащий два встречно-параллельно включенных тиристора 1 l.

Однако этот тиристорный ключ не может быть использован для моделирова" ния процессов переключений напряжения переменного тока, питающего тиристорный преобразователь, на аналоговых вычислительных машинах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования базы с симметричным тиристором, содержащее.ин- 20 тегратор, реле и диоды (2):

Однако указанное устройство также неприменимо для моделирования процессов переключения напряжения перемен2 ного тока, питающего тиристорный преобразователь.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет моделирования процесса переключения питающего напряжения переменного тока.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования тиристорного ключа, содержащее операционный усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с информационным входом устройства, а выход является выходом устройства, два двухобмоточных реле, первые выводы первых обмоток KoTopblx ,через соответствующие коммутирующие диоды подключены соответственно к аи" нам опорного напряжения отрицательной и положительной полярности, а также второй и третий масштабные резисторы, введено однообмоточное реле, а первые выводы вторых обмоток двухобмоточных реле соединены с первыми

982029

3 выводами их первых обмоток, причем обмотка однообмоточного реле включена между шиной нулевого потенциала и управляющим входом устройства, переключающий контакт однообмоточного реле соединен с шиной задания отрицательной Формы тока одной фазы, его замыкающий и размыкающий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток первого двухобмоточ- 10 ного реле, переключающий контакт которого соединен с шиной задания положительной формы тока одной фазы, а его размыкающий и замыкающий контакты соединены сортветственно со вторы- 1S ми выводами обмоток второго двухобмоточного реле, контакты которого включены между входом операционного усилителя и одним выводом второго масштабного резистора, второй вывод щ которого соединен с выходом операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен третий масштабный резистор.

На Фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие ее работу.

Устройство содержит однообмоточное реле 1 с обмоткой 2 и контактами 3, 4 и q, два двухобмоточных реле 6 и 7 с обмотками соответственно 81 и 8, 9 и 9 и контактами 10, 11, 12 и 13.

Кроме того, в состав устройства входит операционный усилитель 14 с масштабными резисторами !5, 16 и l7, а также коммутирующие диоды 18 и 19.

На шины 20 и 21 ноданы опорные напряжения соответственно отрицательной и положительной полярности. Позициями 22 и 23 обозначены соответственно .информационный и управляющий входы устройства,а позициями ?4 и 25 - шины задания отрицательной ll> и положительной ИГ! формы тока одной фазы.

Источником управляющего напряже. ния U у может быть источнйк питания аналоговой вычислительной машины "+24 В" или "+10Ц В", или "-100 В".

На диоды 18 и 19 подаются опорные напряжения положительной и отрицательной полярности И,1„,неизменные по модулю и соответствуюцие току удержания тиристоров. 3TQ Hапряжение реко- у мендуется принимать равным 2В.

Устройство работает следующим образом.

Если величины сопротивлений резисторов 15 и 17 усилителя 14 равны, то при подаче на информационный вход 22 напряжения U, показанного на фиг. 2а штриховой лийией и моделирующего напряжения переменного тока, питающего тиристорный преобразователь, на выходе усилителя появится напряжение равное по величине напряжению к но противоположное по фазе. т

Пусть при отсутствии напряжения управления l3> на входе 23 состояние устройства соответствует фиг. 1, тогда на выходе усилителя 14 появится напряжение (J, равное по величине напряжению (J и прртивоположное по фазе.

Предположим, что в момент времени ЫМ„на обмотку 2 реле 1 подано напряжение управления Ц,. Тогда реле 1 переключает свои контакты. Однако реле 6 не может переключить свои контакты, поскольку напряжение по величине больше напряжения П, соотA ветствующего току удержания тиристоров, прикладываемого к катоду диода 10. При снижении напряжения U> до величины, меньшей этого напряжения

U>>, диод 18 открывается и реле б переключает свои контакты. Поскольку напряжение Ол в этот момент времени равно нулю, то диод 19 открыт и реле 7 замыкает свой контакт, включенный последовательно с резистором 16 в цепи обратной связи усилителя 14.

Коэффициент передачи усилителя 14 уменьшается скачкообразно в зависимости от величины сопротивления резистора 16, напряжение на выходе усилителя 14 также скачкообразно уменьшается (фиг. 2а).

Величина тока тиристорного преобразователя и его форма изменяются зависимо от параметров его расчетной схемы и величины напряжения U, Пуст ь в момент времени щ t < напряжение управления 0 1 становится равным нулю, при этом реле 1 переключает свои контакты в начальное положение.

Ввиду отсутствия отрицательного напряжения U> в данный момент времени диод 18 открыт и реле б также переключает свои контакты в начальное положение.

Поскольку на переключающем контакте !1 имеется напряжение Пп, то диод l9 откроется, когда напряжение U11 станет по величине меньшим напряже5 9820 ния Иу . Тогда реле 7 размыкает свой контакт в цепи резистора 16 и напряжение Ик на выходе усилителя 14 скачкообразно увеличивается.

Аналогично работает устройство в другие моменты времени подачи и снятия напряжения управления tf

Таким образом, благодаря йспольэованию усилителя со скачкообразным изменением коэффициента передачи воз- >0 можно расширить область применения устройства эа счет моделирования тиристорного ключа, используемого для переключения напряжения переменного .тока, питающего тиристорный преобразователь. формула изобретения

20 устройство для моделирования тиристорного ключа, содержащее операционный усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен

c èíôoðìàöèoHHûì входом устройства,,а выход является выходом устройства, два двухобмоточных реле, первые выводы первых обмоток которых через соответствующие коммутирующие диоды подключены соответственно к шинам

30 опорного напряжения отрицательнои и положительной полярности, а также второй и третий масштабные резисторы, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет моделирования процесса переключения питающего напряжения переменного тока, оно содержит однообмо-, 29 6 точное реле, а .первые выводы вторых обмоток двухобмоточных реле соединены с первыми выводами их первых обмоток, причем обмотка однообмоточного реле включена между шиной нулевого потенциала и управляющим входом устройства, переключающий контакт однообмоточного реле соединен с шиной задания отрицательной формы тока одной фазы, его замыкающий и размыкающий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток первого двухобмоточ" ного реле, переключающий контакт которого соединен с шиной задания положительной. Формы тока одной Фазы, а его размыкающий и замыкающий контакты соединены соответственно со вторыми выводами обмоток второго двухобмоточного реле, контакты которого включены между входом операционного усилителя и одним выводом второго масштабного резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен третий масштабный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М. Чиженко.

Киев, "Техника", 1978, с. 197, рис. 4.23, а.

2. Стульников В.11., Колчев Е.В-.

Моделирование полупроводниковых,преобразователей, Киев, "Техника", 1971, с. 98, рис. 64.

982029

Составитель И. Велипова

Редактор M. Петрова Техред М.Гергель Корректор В. Прохненко

Заказ 97Н/70 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)03 д Москва Н-3 Раушская наб. g. 4/g

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,