SU1211851A1

SU1211851A1 - Magnetic amplifier

Info

Publication number: SU1211851A1
Application number: SU843762607A
Authority: SU
Inventors: Владимир Трофимович Бардачевский; Аркадий Александрович Кардашов; Орест Юлианович Лозинский; Ярослав Степанович Паранчук
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1986-02-15

Description

12118511211851

лообразного напр жени , выходы гене- л использованы соответственно в ка- ратора пилообразного напр жени , честве первого, второго и третьего элемента НЕ и усилител -ограничите- выходов синхронизатора.the voltage of the generator, the outputs of the gene are respectively used in the sawtooth voltage controller, the first, second and third element NOT and the amplifier-limiter of the synchronizer outputs.

1 one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в устройствах регулировани и: стабилизации тока потребителей.The invention relates to electrical engineering and can be applied in devices for regulating and: stabilizing the current of consumers.

Цель изобретени - снижение уровн гармонических составл ющих в токе и повьшение надежности.The purpose of the invention is to reduce the level of harmonic components in the current and increase reliability.

На фиг.1 представлена схема магнитного усилител ; на фиг.2 - схема нелинейного блока.Figure 1 presents the scheme of the magnetic amplifier; figure 2 - diagram of the nonlinear block.

Магнитный усилитель содержит цепочку из последовательно соединенных дросселей 1-3 через нагрузку 4 подключенную к источнику сетевого напр жени 5, датчик тока 6 входом подключенный последовательно с цепочкой из последовательно соединенных дросселей 1-3, ключи по числу индуктивностей, состо щих из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 7-8, 9-10J П-12 и подключенных параллельно соответствующему дросселю в цепочке из последовательно соединенных дросселей 1-3, блок синхронизации, содержащий усилитель - ограничитель 13, выходом подключенный к входу элемента НЕ 14 и через последовательно соединенные дифференциатор 15, выпр митель 16 и одновибратор 17 к входу генератора пилообразного напр жени 18, выход которого служит первым выходом блока синхронизации, вторьп- и третьим выходами которого выходы элемента НЕ 14 и усилител - ограничител 13 соответственно, формирователи импульсов управлени 19 - 24 по числу тиристоров, выходами подключенные к управ.п к«цим переходам соответствующих тиристоров, каналы управлени по числу ключей 25, 26 и 27, содержащие каждый нелинейный блок 28 29 и 30, входами подключенный к выходу эадатчика тока 31, а выходом подключенный к одному входу соответ- ствукйцего элемента сравнени 32, 33 и 34, другие входы которых подключе2The magnetic amplifier contains a chain of series-connected chokes 1-3 through a load 4 connected to a source of mains voltage 5, a current sensor 6 with an input connected in series with a chain of series-connected chokes 1-3, keys according to the number of inductances consisting of two counter-parallel the included thyristors 7-8, 9-10J P-12 and connected in parallel to the corresponding choke in the chain of series-connected chokes 1-3, the synchronization unit containing the amplifier - limiter 13, output podkl It is connected to the input element HE 14 and through series-connected differentiator 15, rectifier 16 and one-shot 17 to the input of saw-tooth voltage generator 18, the output of which serves as the first output of the synchronization unit, the second and third outputs of which are outputs of the element HE 14 and limiter 13 respectively, control pulse formers 19 - 24 according to the number of thyristors, outputs connected to the controllers to the "transitions of the corresponding thyristors, control channels according to the number of keys 25, 26 and 27, containing each nonlinear block 28 29 and 30, the inputs connected to the output of the current sensor 31, and the output connected to one input of the corresponding comparison element 32, 33 and 34, the other inputs of which are connected2

ны к первому выходу блока синхронизации ,to the first output of the sync block,

В каждом канале управлени 25, 26 и 27 выходы элементов сравнени 32,In each control channel 25, 26 and 27, the outputs of comparison elements 32,

33 и 34 через соответствунмций одно- вибратор 35, 36 и 37 подключены к одним входам соответствующих первых 38, 39 и 40 и вторых 41, 42 и 43 элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих формирователей импульсов управлени 19 - 24.33 and 34 through the corresponding single-vibrator 35, 36 and 37 are connected to one input of the corresponding first 38, 39 and 40 and second 41, 42 and 43 And elements, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding control pulse shapers 19-24.

Нелинейный блок каждого канала содержит активный делитель напр жени The non-linear block of each channel contains an active voltage divider.

44, вход которого служит входом нелинейного блока, а выход, через последовательно включенные диод 45, первый резистор 46, масштабный усилитель 47 и второй резистор 48 и инвертор 49 подключен к входу нелинейного функционального преобразовател 50, 51 и 52, выход которого служит вьЕходом нелинейного блока соответствующего канала 25, 26 или 27.44, the input of which serves as the input of the non-linear unit, and the output, through a series-connected diode 45, the first resistor 46, the large-scale amplifier 47 and the second resistor 48 and the inverter 49 is connected to the input of the non-linear functional converter 50, 51 and 52, the output of which serves as the output of the non-linear unit corresponding channel 25, 26 or 27.

Магнитный усилитель работает следующим образом.The magnetic amplifier works as follows.

Регулирование величины тока в нагрузке осуществл етс путем изменени эквивалентной величины индуктивного сопротивлени цепочки из последовательно соедин- нных дросселей, включенной последовательно с нагрузкой . Ключи при включении шунтируют наThe regulation of the current in the load is carried out by changing the equivalent value of the inductive resistance of a chain of series-connected chokes connected in series with the load. The keys when shunt on

определенное врем дроссели, в результате чего измен етс величина эквивалентного индуктивного сопротивлени , включенного последовательно с нагрузкой.a certain time throttles, resulting in a change in the value of the equivalent inductive resistance connected in series with the load.

Измен длительность замкнутого состо ни каждого ключа, можно регулировать величину индуктивного сопротивлени от нул до максимального значени , определ емого суммой инДУктивных сопротивлений всех включенных последовательно дросселей. Напр жение с выхода задатчика тока 31By changing the duration of the closed state of each key, it is possible to regulate the magnitude of the inductive impedance from zero to the maximum value determined by the sum of the inductive impedances of all in-line chokes. Voltage from current set point 31

33

поступает на входы нелинейных бло- крта 28, 29 и 30 каждого канала. Нелинейный блок каждого канала преобразует входной сигнал в пропорциональную величину, представленную на их выходах в виде суммы дискретно и плавно измен ющихс составл ющих,enters the inputs of the nonlinear block 28, 29 and 30 of each channel. A non-linear block of each channel converts an input signal into a proportional value represented at their outputs as a sum of discrete and smoothly varying components,

При изменении.напр жени на входе нелинейного блока от нул и выше вначале пороговое напр жение включени диода 45 вьше ве:личины напр жени на выходе активного делител напр жени 44, В результате до определенной величины напр жени на входе , масштабный усилитель и вс е пос- ледуюпще за ним элементы на входах сигнала не получают. Напр жение с выхода активного делител напр жени и диода 45 определ ют зону нечувствительности нелинейного блока. При достижении напр жением на входе определенного уровн диод 45 пропускает входной сигнал на масштабный усилитель 47, в результате напр жение на выходе будет измен тьс в соответствии с коэффициентом передачи нелинейного блока.When the input voltage of the nonlinear block varies from zero and above, the threshold voltage of the diode 45 is higher than above: voltage at the output of the active voltage divider 44, as a result, up to a certain value of the voltage at the input, large-scale amplifier and all - I don’t follow the elements at the inputs of the signal. The voltage from the output of the active voltage divider and diode 45 determines the dead band of the non-linear unit. When the input voltage reaches a certain level, the diode 45 passes the input signal to the scale amplifier 47, as a result, the output voltage will change in accordance with the transfer coefficient of the nonlinear unit.

При достижении определенного уровн масштабный усилитель стабилизирует сигнал на выходе, т.е. работает в режиме ограничени .When a certain level is reached, the scale amplifier stabilizes the output signal, i.e. works in limiting mode.

Таким образом, нелинейный блок осуществл ет не только функциональное преобразование сигнала на входе, но и вьтолн ет в определенных диапазонах изменени входного сигнала роль элемента, ограничивающего зону чувствительности и стабилизатора выходного сигнала, или ограничител сигнала.Thus, the nonlinear unit performs not only the functional conversion of the input signal, but also, in certain ranges of the input signal, plays the role of an element limiting the sensitivity zone and the output stabilizer, or signal limiter.

Напр жение с выхода нелинейного блока вл етс напр жением управле- ни , поступающее на вход соответст -, вукицего элемента сравнени , на друП851The voltage from the output of the non-linear unit is the control voltage supplied to the input of the corresponding, vukitse element of comparison, to another.

гой вход которого поступает сигнал с первого выхода синхронизатора.The first input of which receives a signal from the first output of the synchronizer.

Сигналы, поступающие с выходов синхронизатора и нелинейных блоков в каждом канале формируют сигнал за пуска формировател импульсов управлени тиристором одного или другого направлений каждого ключа. Причем в каждом канале момент формировани The signals from the outputs of the synchronizer and nonlinear blocks in each channel form a signal for starting the thyristor control pulse shaper of one or another direction of each key. And in each channel the moment of formation

10 импульса управлени тиристором того или иного направлени осуществл етс независимо от других каналов и определ етс только сигналом с датчика тока 6 и сигналом с соответст (5 вующего нелинейного блока.10 of the thyristor control pulse of one direction or another is carried out independently of other channels and is determined only by the signal from the current sensor 6 and the signal from the corresponding nonlinear unit.

Измен напр жение на выходах нелинейных блоков, можно регулировать врем шунтировани соответствующей индуктивности от нул до половиныBy varying the voltage at the outputs of the non-linear blocks, it is possible to adjust the shunting time of the corresponding inductance from zero to half.

20 периода питающего напр жени .20 periods of supply voltage.

Зависимость выходного напр жени каждого нелинейного блока определена из услови получени линейной за25 висимости между эквивалентным индуктивным сопротивлением и выходным напр жением.The dependence of the output voltage of each nonlinear unit is determined from the condition of obtaining a linear dependence between the equivalent inductive resistance and the output voltage.

Таким образом, предлагаемое .техническое решение позвол ет регули3Q ровать эквивалентную величину индуктивного сопротивлени включенного последовательно с нагрузкой и при этом до минимума снизить нелинейность в цепи нагрузки, повысить точэ ность регулировани благодар синхронизации формировани импульсов управлени включали с мгновенным значением тока нагрузки.Thus, the proposed technical solution allows regulating the equivalent value of the inductive resistance connected in series with the load and at the same time minimizing the nonlinearity in the load circuit, increasing the control accuracy due to the synchronization of control pulse generation with the instantaneous value of the load current.

Линейность величины эквивалейтно д го индуктивного сопротивлени от входного напр жени позвол ет повысить точность регулировани и снизить состав гармонических составл ющих в токе нагрузки.The linearity of the value of the equivalent inductive resistance of the input voltage allows to increase the control accuracy and reduce the composition of the harmonic components in the load current.

Claims

1. A MAGNETIC AMPLIFIER containing a chain of series-connected chokes, designed to be connected to the supply network through a load, keys of two thyristors connected in opposite-parallel terms according to the number of chokes in the specified chain and each connected in parallel with the corresponding choke, a current sensor connected in series with a chain of series-connected chokes, control channels by the number of keys, including control pulse shapers by the number of thyristors, outputs connected control electrodes of the respective thyristors, a current controller connected to control channels by an output, characterized in that, in order to reduce the level of harmonic components in the load current and increase reliability, it is equipped with a synchronization unit with one input and three outputs, and each control channel is equipped with a first and the second AND elements, a comparison unit, a single vibrator and a nonlinear block including an active voltage divider, a diode, first and second resistors, a scale amplifier and a nonlinear functional pre an educator, and in each control channel the output of an active voltage divider through a diode, a first resistor, a scale amplifier, a second resistor, and an inverter is connected to the input of a nonlinear functional converter, the output of which is connected to one input of the comparison element, the other input of which is connected to the first output synchronization unit, and its output through a one-shot is connected to one of the inputs of the first and second elements AND, other inputs which are connected to the second and third outputs of the s chronization respectively, outputs of first and second AND gates are connected to the inputs of respective pulse formers management, synchronization block input connected to the output of the current sensor, the input of each active voltage divider used as the input of the corresponding control channel.

2. The amplifier according to π.1, which is characterized in that the synchronization unit contains an amplifier - limiter, element NOT, differential. tsiator, rectifier, a monostable multivibrator and the sawtooth generator prichem'usilitel limiter input connected to the output of the current sensor, and the output - to the input of NOT circuit and through a series connection of a differentiator, a rectifier and to the input of monostable oscillator pi _"and $ 1211851 and loobraznogo The voltages, outputs of the sawtooth generator, the element NOT, and the amplifier-limiter are used respectively as the first, second, and third outputs of the synchronizer.