PL77410B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 08.02.1971 Czechoslowacja Zgloszenie ogloszono: 25.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 14.07.1975 77410 K1.21d\25 MKP H02m 3/14 Twórcawynalazku: Josef Jarolim Uprawniony z patentu tymczasowego: CKD Praha, oborovy podnik, Praga (Czechoslowacja) Uklad regulacji pradu stalego za pomoca przetwornika impulsowego Przedmiotem wynalazku jest uklad regulacji pradu stalego za pomoca przetwornika impulsowego przy zmiennym napieciu na kondensatorze sprzegajacym w zaleznosci od pradu obciazenia.Dotychczas bezstratna regulacja pradu stalego zostala umozliwiona przez zastosowanie tyrystorowego przetwornika impulsowego. Za pomoca elektronicznego regulatora stosunkowo latwo uzyskuje sie regulacje pradu stalego na wartosc zadana. Czesciami podstawowymi tyrystorowego przetwornika impulsowego sa tyrys¬ tor glówny i pomocniczy obwód wylaczajacy, skladajacy sie z kondensatora sprzegajacego, indukcyjnosci tlu¬ miacej drgania i diody tlumiacej z tyrystorem pomocniczym.Kondensatory sprzegajace przeznaczone do stosowania w przetworniku impulsowym musza byc wykonane na stosunkowo duze napiecia tak, ze w przypadku zasilania przetwornika niskim napieciem kondensator sprzega¬ jacy nie jest wykorzystywany jesli chodzi o napiecie, jest on zatem za duzy i zbyt drogi. Znanym ukladem do zwiekszania napiecia kondensatora sprzegajacego jest tak zwany obwód Jonesa oraz przetwornik impulsowy z indukcyjnoscia dodatkowa. Jednak uklad ten posiada wade, która polega na wystepowaniu w obwodzie Jonesa zwrotnych drgan pasozytniczych po wlaczeniu tyrystora pomocniczego, na skutek czego napiecie podstawowe kondensatora sprzegajacego zostaje zmniejszone. W przypadku przetwornika impulsowego z indukcyjnoscia do¬ datkowa nastepuje zwiekszenie napiecia na kondensatorze sprzegajacym dopiero po wylaczeniu tyrystora glównego i dlatego nie mozna zastosowac sterowania dwupunktowego lub podobnego, na przyklad za pomoca zmiany czestotliwosci i stosunku przerw. W przypadku przetwornika impulsowego po wlaczeniu tyrystora glównego napiecie na obciazeniu ustala sie przez czas, który zalezy od wielkosci indukcyjnosci dodatkowej i od pradu obciazenia. Na skutek tego opóznienia, w przetworniku impulsowym wystepuje stosunkowo duza strata napiecia co jest szczególnie istotne przy zasilaniu ze zródla o niskim napieciu.Celem wynalazku jest usuniecie wad dotychczas znanych ukladów a zadanie techniczne polega na opraco¬ waniu nowego ukladuprzetwornika. ' Zadanie to zostalo rozwiazane w ukladzie wedlug wynalazku, dzieki temu, ze uklad ten zawiera obwód przetwornika impulsowego z obwodem drgajacym polaczonym szeregowo z indukcyjnoscia dodatkowa. Sygnal zadanej wartosci pradu jest doprowadzony do obwodu zespolu sterujacego, gdzie jest porównywany z sygnalem rzeczywistej wartosci pradu. Zespól sterujacy oddzialywuje poprzez zródla impulsów wlaczajacych bezposred-2 77 410 nio na obwód tyrystora glównego i obwód tyrystora pomocniczego. Sygnal wielkosci napiecia kondensatora sprzegajacego jest doprowadzany do obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego, gdzie jest porównywany z sygnalem rzeczywistej wartosci pradu. Wyjscie obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego oddzialywuje * bezposrednio na obwód zespolu sterujacego. Gdy prad obciazenia wzrasta do wartosci maksymalnej, która odpowiada wielkosci napiecia na kondensatorze sprzegajacym i gdy na skutek przekroczenia tej wartosci ladunek kondensatora sprzegajacego nie zapewnia wylaczenia tyrystora glównego, obwód porównujacego przyrzadu pomiarowego wysyla rozkaz do obwodu sterujacego, który poprzez obwód zródla impulsów wlaczajacych wlacza tyrystor dodatkowy. Na skutek tego tyrystor glówny zostaje wylaczony i obwód zostaje zwarty dioda zerujaca.Równoczesnie indukcyjnosc dodatkowa uniemozliwia przerwe w przeplywie pradu i zwieksza napiecie na kondensatorze w zaleznosci od pradu przeplywajacego przez te indukcyjnosc. Obwód zespolu sterujacego moze byc wykonany jako regulator dwupunktowy lub jako sterowany przerzutnik ze zmiana czestotliwosci i stosunku przerw. Mozna zatem uzyskac równiez taki stan, przy którym tyrystor glówny jest stale przewodzacy a spadek napiecia na przetworniku impulsowym jest równy spadkowi na tyrystorze glównym.Aby przetwornik impulsowy pracowal wlasciwie przy róznych stanach roboczych (na przyklad przy zrównolegleniu tyrystora glównego bezpiecznikiem) obwód zródla impulsów wlaczajacych tyrystor glówny jest wykonany jako generator impulsowy a do elektrody sterujacej tyrystora glównego doprowadzany jest szereg impulsów wlaczajacych. Rozkaz wlaczenia tyrystora pomocniczego jest podawany impulsem o odpowiednim nachyleniu czola i dlugosci.Przy zastosowaniu przetwornika impulsowego z indukcyjnoscia dodatkowa kondensator sprzegajacy jest napieciowo w pelni wykorzystywany, przez co znacznie zmniejszono ciezar ogólny i cene przetwornika impulso¬ wego. Przez korzystne rozdzielenie indukcyjnosci tlumiacej na indukcyjnosc polaczona szeregowo z tyrystorem pomocniczym i indukcyjnosc polaczona szeregowo z kondensatorem sprzegajacym uzyskano polepszone dziala¬ nie tlumienia drgan pasozytniczych napiecia kondensatora sprzegajacego, na skutek czego czas, w którym napie¬ cie zostaje wyrównane z napieciem wygaszania tyrystora zmienia sie w przypadku zmian pradu jedynie nieznacz¬ nie.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat blokowy ukladu wedlug wynalazku a fig. 2 schemat polaczen ukladu wedlug wynalazku.Obwód zasilajacy sklada sie ze zródla 1 napiecia stalego, wylacznika glównego 2, indukcyjnosci dodatko¬ wej 4, obwodu przetwornika impulsowego 5, uzwojenia wzbudzajacego 13 silnika M pradu stalego, twornika 14 i czujnika pradowego 15. Obwód przetwornika impulsowego 5 zawiera tyrystor glówny 6, tyrystor pomocniczy 7, diode tlumiaca 9, kondensator sprzegajacy 8, dolaczona do tyrystora pomocniczego 7 indukcyjnosc 10, dolaczona do kondensatora sprzegajacego 8, indukcyjnosc U, rezystor zabezpieczajacy 16 i kondensator 17 dla tyrystora glównego 6, rezystor zabezpieczajacy 18 i kondensator 19 dla tyrystora pomocniczego. Ponadto obwód sterowania pradu stalego zawiera obwód zródla 20 impulsów wlaczajacych tyrystor pomocniczy 7, obwód zespolu sterujacego 22, któiy steruje oboma obwodami zródel 20, 21 impulsów wlaczajacych, obwód porównu¬ jacy przyrzadu pomiarowego 23 i obwód zródla 24 zadanej wartosci pradu, które jest zasilane przez rezystor tlumiacy 28 i potencjometr 25 z bieguna dodatniego zródla 1 napiecia stalego. Stabilizowanie napiecia naste¬ puje za pomoca diody Zenera 27 i kondensatora 26.Do jednego wejscia zespolu sterujacego 22 dolaczone jest wyjscie 29 obwodu zródla 24 zadanej wartosci pradu, a do drugiego wejscia zespolu sterujacego 22 dolaczone jest wyjscie 30 czujnika pradowego 15, informu¬ jace o wartosci rzeczywistej pradu. Do dalszego wejscia obwód zespolu sterujacego 22 dolaczone jest wyjscie 98 obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego 23.Do jednego wejscia obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego 23 dolaczone jest wyjscie 31 konden¬ satora sprzegajacego 8 a do drugiego wejscia obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego 23 dolaczone jest wyjscie 30 czujnika pradowego 15. Obwód zespolu sterujacego 22 panuje swymi wyjsciami 96 i 97 nad zródlami 20 i 21 impulsów wlaczajacych tyrystor glówny i tyrystor pomocniczy przetwornika impulsowego 5.Obwód zespolu sterujacego 22 (fig. 2A) zawiera sterowany obwód przerzutnikowy, skladajacy sie z tranzy¬ stora 68, obwodu calkujacego 67 i przerzutnika monostabilnego z urzadzeniem obserwujacym przebieg sygnalu, w postaci obwodu calkujacego 57. Sterowany obwód przerzutnikowy w obwodzie zespolu sterujacego 22 jest tak polaczony, ze tworzy on wzmacniacz z dodatnim sprzezeniem zwrotnym. Do tranzystora 68 poprzez rezys¬ tory 72 i 77 doprowadzany jest sygnal zadanej wartosci pradu a poprzez rezystory 73 i 76 doprowadzany jest sygnal rzeczywistej wartosci pradu. Wyjscie sterowanego obwodu przerzutnikowego jest przylaczone poprzez rezystor 59 do bazy tranzystora 571, który wspólnie z tranzystorem 573 tworzy przerzutnik monostabilny a tranzystor 572 stanowi urzadzenie obserwujace przebieg sygnalu. Wyjscie 97 (fig. 2B), które jest równiez77 410 3 wejsciem obwodu zródla 20 impulsów wlaczajacych, jest dolaczone do rezystora urzadzenia sledzacego 56 a wejscie 96 obwodu zródla 21 impulsów wlaczajacych jest polaczone z rezystorem 52 przerzutnika monosta- bilnego.Obwód porównujacego przyrzadu pomiarowego 23 zawiera obwód calkujacy 88, w którym na pierwszym tranzystorze 881 zachodzi porównanie wartosci rzeczywistej pradu obciazenia i napiecia na kondensatorze sprzegajacym 8 a pozostale dwa tranzystory 882 i 883 polaczone sa w ukladzie przerzutnika Schmidta. Wyjscie przerzutnika z rezystora 87 jest poprzez diode 84 polaczone z kondensatorem 82 i dalej poprzez rezystor 60 z obwodem zespolu sterujacego 22 i z baza tranzystora 571.Obwód zródla 20 impulsów wlaczajacych tyrystor glówny 6 tranzystor mocy 36 i transformator impul¬ sowy 35 z uzwojeniem 353 sprzezenia zwrotnego, który jest tak polaczony, ze pracuje jako generator samo- dlawny. Uzwojenie 353 sprzezenia zwrotnego jest polaczone jednym wyprowadzeniem z masa regulatora 94 a drugim wyprowadzeniem poprzez kondensator 37, rezystor 38 i diode 92 z baza tranzystora mocy 36. Wyjscie 97 obwodu zespolu sterujacego 22 jest poprzez rezystor 39 polaczone z punktem polaczenia rezystora 38 z dioda 92. Uzwojenie pierwotne 351 transformatora impulsowego 35 jest zbocznikowane dioda zabezpieczajaca 41. Uzwojenie wtórne 352 transformatora impulsowego 35 zbocznikowane jest rezystorem 34 i doprowadzone jest do elektrody sterujacej tyrystora glównego6. Obwód zródla 21 impulsów wlaczajacych zawiera tranzystor 45, tranzystor mocy 44 i transformator impulsowy 43. Uksztaltowany sygnal z przerzutnika monostabilnego w obwodzie zespolu sterujacego 22 jest poprzez rezystor 47 doprowadzany do bazy tranzystora 45, którego emiter jest polaczony z baza tranzystora mocy 44. Uzwojenie pierwotne 431 transformatora impulsowego 43 jest zbocznikowane dioda zabezpieczajaca 48 a uzwojenie wtórne 432 transformatora 43 jest zbocznikowane rezystorem 42 i jest polaczone z elektroda sterujaca tyrystora pomocniczego 7. Aby polepszyc nachylenie czola impulsu wlaczajacego równolegle do rezys¬ tora roboczego 49 tranzystora 45 dolaczony jest kondensator 50.Czujnik pradowy stanowi rezystor równolegly, przy czym jedno wyprowadzenie stanowi masa regulatora 94 a drugie wyprowadzenie jest dolaczone do wejsc obwodu zespolu sterujacego 22 i obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego 23. Jako zródlo 24 zadanej wartosci pradu zastosowany jest potencjometr, który jest wlaczony pomiedzy potencjometr 25 do regulacji ograniczenia pradu a mase regulatora 94.Uklad wedlug wynalazku nadaje sie do zastosowania glównie tam, gdzie ma byc regulowany prad staly o niskim napieciu lub gdzie napiecie jest zmienne. Zaleta tego ukladu polega na tym, ze obwód porównujacego przyrzadu pomiarowego 23 zapewnia wlasciwy sposób pracy przetwornika impulsów równiez w przypadku za¬ klócen. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad regulacji pradu stalego za pomoca przetwornika impulsowego przy zmiennym napieciu na kon¬ densatorze sprzegajacym w zaleznosci od pradu obciazenia, zawierajacy obwód zespolu sterujacego, obwód porównujacy przyrzadu pomiarowego, obwód zródla impulsów wlaczajacych tyrystor glówny, obwód zródla impulsów wlaczajacych tyrystor pomocniczy i obwód zródla zadanej wartosci pradu, gdzie wejscie obwodu zespolu sterujacego jest dolaczone do wyjscia obwodu zródla zadanej wartosci pradu a do drugiego wejscia obwodu zespolu sterujacego dolaczone jest wyjscie obwodu czujnika pradowego, przy czym wyjscie obwodu zespolu sterujacego jest polaczone z wejsciem zródla impulsów wlaczajacych tyrystor glówny a drugie wyjscie obwodu zespolu sterujacego jest polaczone z wejsciem obwodu zródla impulsów wlaczajacych tyrystor pomoc¬ niczy, znamienny tym, ze do wejscia obwodu zespolu sterujacego (22) dolaczone jest wyjscie (98) obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego (23), do wejscia obwodu porównujacego pjzyrzadu pomiarowego (23) dolaczone jest wyjscie (30) czujnika pradowego (15), a ponadto do drugiego wejscia obwodu porównujacego przyrzadu pomiarowego (23) dolaczone jest wyjscie (31) z kondensatora sprzegajacego (8).

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w obwodzie skladajacym sie z przetwornika impulsowego (5), diody zerujacej (12), zródla napiecia stalego (1), wylacznika glównego (2) i zabezpieczenia (3) wlaczona jest indukcyjnosc dodatkowa (4).

3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w obwodzie przetwornika impulsowego (5) w szereg z tyrystorem pomocniczym (7) pomiedzy punktami wezlowymi (32 i 33) wlaczona jest indukcyjnosc (10) a szeregowo z kondensatorem sprzegajacym (8) równiez pomiedzy punktami wezlowymi (32 i 33) wlaczona jest indukcyjnosc (11).

4. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obwód zródla (20) impulsów wlaczajacych tyrystor glówny4 77 410 (6) zawiera tranzystor (36) i transformator impulsowy (35) z uzwojeniem (353) sprzezenia zwrotnego, które jednym wyprowadzeniem jest polaczone z masa regulatora (94) a drugim wyprowadzeniem poprzez kondensator (37), rezystor (38) i diode (92) z baza tranzystora (36), przy czym kolektor tranzystora (36) poprzez uzwojenie pierwotne (351) transformatora impulsowego (35) jest polaczony z biegunem dodatnim zródla napiecia stalego (1) a wyjscie (97) zespolu sterujacego (22) poprzez rezystor (39) jest polaczone z punktem wezlowym pomie¬ dzy rezystorem (38) a dioda (92), a ponadto zródlo (21) impulsów wlaczajacych zawiera tranzystor (44) z transformatorem impulsowym (43), przy czym emiter tranzystora (45) jest polaczony bezposrednio z baza tranzystora (44) a wyjscie (96) obwodu zespolu sterujacego (22) poprzez rezystor (47) jest polaczone z baza tranzystora (45).

5. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól sterujacy (22) ma sterowany przerzutnik, zlozony z tranzystora (68) i obwodu calkujacego (67) oraz przerzutnik monostabilny z urzadzeniem obserwujacym prze¬ bieg sygnalu, które stanowi obwód calkujacy (57), przy czym przerzutnik monostabilny je$t tak polaczony, ze kolektor tranzystora (571) poprzez rezystor (54) jest polaczony z biegunem dodatnim regulatora (95) oraz poprzez kondensator (53) jest polaczony z baza tranzystora (578), która poprzez rezystor (51) jest polaczona z biegunem dodatnim regulatora (95) a ponadto wyjscie (98) porównujacego przyrzadu pomiarowego (23) jest polaczone równiez z baza tranzystora (571) a kolektor tranzystora (572) poprzez rezystor (58) jest polaczony z baza tranzystora (571) przy czym kolektor tranzystora (578) jest polaczony równiez z wejsciem zródla (21) impulsów wlaczajacych a emiter tranzystora (572) jest polaczony z wejsciem zródla (20) impulsów wlaczaja¬ cych.

6. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze porównujacy przyrzad pomiarowy (23) ma obwód calku¬ jacy (88), który jest tak polaczony, ze wyjscie (31) z kondensatora sprzegajacego (8) jest polaczone przez rezystor (90) z emiterem tranzystora (881) i poprzez rezystor (91) z masa regulatora (94), przy czym baza -tranzystora (881) poprzez rezystor (80) i diode (81) jest polaczona z wyjsciem (30) czujnika pradowego a miejsce polaczenia rezystora (80) z dioda (81) poprzez rezystor (79) jest polaczone z biegunem dodatnim regulatora (95), a ponadto tranzystory (882 i 883) sa polaczone w ukladzie przerzutnika Schmidta, którego wyjscie z kolektora tranzystora (883) poprzez diode (84) jest polaczone z kondensatorem (82) i z wejsciem w zespole sterujacym (22). \KI. 21d\ 25 77 410 MKP H02tn 3/14 FIG. AKI. 21d\ 25 77 410 MKPH02m3/14 B- ¦93 FI6.2AKI.21d',25 77410 MKPH02m3/14 20 \ r — ^ — —i C ^ 757 &O45 432 € # 1 ' f-uyj (5) ^—J t-i2zv y H^ fr,5 /"/e.2fi PL PL