SU1229920A1 - Аналого-цифровое устройство импульсного регулировани мощности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в качестве импульсного регул тора мощности электротермических установок. Цель изобретени  - упрощение и улучшение динамических характеристик за счет уменьшени  времени запаздывани . Устройство содержит подключенные входами к питающей сети 1 формирователь синхроимпульсов (ФСИ) 2, выпр митель-сумматор 3 и через тиристор 9 нагрузку 10. Выход ФСИ 2 соединен с R-входом триггера 7. Выход выпр мител - сумматора 3 через преобразователь 4 напр жени  в число импульсов соединен со счетным входом вычитающего счетчика (ВС) 5. Тактовый вход ВС 5 и его выход нулевого состо ни  соединены с S-входом триггера 7. Параллельно входам ВС 5 подключены щины 6 кода интервала регулировани . Выход триггера 7 через ключ-формирователь 8 соединен с управл ющим электродом тиристора 9. На управл ющий вход выпр мител -сумматора 3 подаетс  сигнал 11 управлени . Благодар  введению выпр мител -сумматора 3 работа регул тора организуетс  таким образом, что в нагрузке пропускаетс  половина величины сетевого напр жени , что соответствует сигналу 11 управлени . Увеличение напр жени  сети приводит эквивалентно к уменьщению частоты следовани  импульсов сигнала управлени  и наоборот . Это обеспечивает компенсацию изменени  сетевого напр жени . 1 ил. о сл ю to со со ю

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в качестве импульсного регул тора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока.

Цель изобретени  - упрощение и улучшение динамических характеристик за счет уменьшени  времени запаздывани .

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит подключенный к сети 1 формирователь синхроимпульсов (ФСИ) 2, последовательно соединенные и подключенные к сети 1 выпр митель-сумматор 3, преобразователь 4 напр жени  в число импульсов (ПНЧ) и вычитающий счетчик 5, на параллельные входы которого подключены шины 6 кода интервала регулировани , выход его нулевого состо ни  соединен с S-входом RS-триггера 7. R-вход этого триггера подключен к выходу ФСИ 2, а единичный выход через ключ-формирователь 8 соединен с управл ющим электродом тиристора 9, подключающего к сети нагрузку 10. Управл ющий сигнал 11 подаетс  на вход выпр мител -сумматора 3.

Рассматривают работу устройства с момента , когда триггер 7 находитс  в нулевом состо нии, в вычитающем счетчике 5 разрешающим потенциалом с его выхода нулевого состо ни  записан код интервалов регулировани  N с шин 6. В этот момент приходит очередной синхроимпульс с выхода схемы, совпада  с переходом напр жени  сети через ноль. Этот импульс, поступа  на R-вход триггера 7, провер ет его состо ние. Если он находитс  в состо нии нул , то это состо ние сохран етс  и управл ющий импульс на тиристор 9 не проходит. Если он находитс  в состо нии единицы, то он опрокидываетс  и своим перепадом напр жени  через ключ 8 открывает тиристор 9, считыва  тем самым информацию, записанную в триггер в предыдущем такте.

В начале каждого полупериода преобразователь 4 начинает формировать на своем выходе импульсы, число или частота которых определ етс  величиной сетевого напр жени  и сигналом управлени . При нулевом управл ющем сигнале сумма напр жений на выходе выпр мител -сумматора равна нулю и на выходе преобразовател  импульсы отсутствуют. Состо ние счетчика 5 не измен етс , триггер 7 находитс  в нулевом состо нии и импульсы на управление тиристором не приход т.

Параметры схемы подбираютс  так, что при максимальном управл ющем сигнале и номинальном сетевом напр жении число импульсов , генерируемых преобразователем 4 в течение полупериода сетевого напр жени , равно величине кода интервала регулировани  N на шинах 6. Поэтому к концу каждого полупериода сетевого напр жени  счетчик 5 обнул етс  импульсами с выхода пре

0

5

0

5

0

5

0

5

образовател  4. При этом в триггер 7 импульсом с выхода нулевого состо ни  счетчика 5 записываетс  единица, привод ща  к формированию следующим синхроимпульсом сигнала управлени  тиристором, и этим же импульсом оп ть записываетс  в счетчик 5 код числа N с щин 6.

Любое изменение сигнала управлени  приводит к изменению напр жени  на выходе выпр мител -сумматора, а значит, и к изменению числа импульсов на выходе преобразовател  4. Например, при управл ющем сигнале, равном половине максимального , и числе N 100 при номинальном сетевом напр жении на выходе преобразовател  4 каждый полупериод формирует 50 импульсов. Поэтому после первого полупериода из счетчика 5, в котором было записано число 100, вычитаетс  50 импульсов . Триггер 7 не измен ет своего состо ни  и сигнал на выход не проходит. После второго полупериода счетчик 5 обнул етс , с{)0рмирует сигнал на управление тиристором и далее цикл повтор етс .

Таким образом, к нагрузке пропускаетс  половина величины сетевого напр жени , что соответствует сигналу управлени .

Изменение напр жени  сети в схеме эквивалентно изменению входного сигнала, только с противоположным знаком. Например , увеличение напр жени  сети приводит эквивалентно к уменьщению управл ющего сигнала, и наоборот.

Например, увеличение напр жени  сети в рассмотренном примере на 10% эквивалентно уменьщению частоты преобразовател  4 на 10%, т.е. на его выходе формируютс  не 50, а 40 импульсов. А это приводит к тому, что из счетчика 5 после первого полупериода вычитаетс  40 импульсов , а остаетс  60. Во втором полупериоде вычитаетс  еще 40 импульсов, а остаетс  20. И в третьем полупериоде вычитаетс  40 импульсов, но в два этапа, т.е. сначала вычитаетс  20 импульсов до обнулени  счетчика, после чего записываетс  единица в триггер 7 и с щин 6 в счетчик оп ть записываетс  число N 100. Затем из этого числа вычитаютс  оставщие- с  20 импульсов.

Таким образом, если при номинальном напр жении число неподключенных и подключенных к нагрузке импульсов чередуютс  по закону ...01010101..., то при повышенном на 10% напр жении, это чередование имеет вид ...0010100101..., т.е. частота следовани  импульсов напр жени  уменьшаетс , компенсиру  тем самым увеличение напр жени  сети.

При уменьшении напр жени  сети аналогичным образом Частота следовани  импульсов увеличиваетс .

Таким образом, происходит компенсаци  изменени  сетевого напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Аналого-цифровое устройство импульсного регулировани  мощности, содержащее тиристор , последовательно соединенный с выводом дл  подключени  нагрузки, формирователь синхроимпульсов, входом подключенный к выводам дл  подключени  сети, преобразователь напр жени  в число импульсов, входом подключенный к выводам дл  подключени  к сети, а выходом к счетному входу вычитающего счетчика, к параллельным входам которого подключены щины кода интервала регулировани , и RS-триггер, выход

   которого через ключ-формнрователь соединен с управл ющим электродом тиристора, R-вход - с выходом формировател  синхроимпульсов , S-вход - с выходом нулевого состо ни  вычитающего счетчика и его тактовым входом, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и улучщени  динамических характеристик за счет уменьщенл  времени запаздывани , введен выпр митель- сумматор, выход которого соединен с входом преобразовател  напр жени  в число импульсов, один вход - с сетью, а другой вход - с шиной задани  управл ющего сигнала.