SU466521A1

SU466521A1 - Device for simulating controlled rectifiers

Info

Publication number: SU466521A1
Application number: SU1871948A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Корытин; Леонид Евгеньевич Ладыгин; Сергей Николаевич Радимов; Николай Константинович Шапарев
Original assignee: Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-01-04
Publication date: 1975-04-05

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение при разработке и исследовании автоматизированных устройств, например электроприводов, выполненных на базе управл емых выпр мителей.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in the development and research of automated devices, such as electric drives, made on the basis of controlled rectifiers.

При разработке и исследовании автом атизированных устройств, выполненных на базе управл емых выпр мителей, широкое использование наход т аналоговые вычислительные машины (АВМ). При этом возникает задача получени анало1говой модели управл емых выпр мителей.In the development and study of automated devices made on the basis of controlled rectifiers, analog computers are widely used. In this case, the problem arises of obtaining an analogous model of controlled rectifiers.

Известны аналоговые модели управл емых выпр мителей, в которых применены олерационные усилители, вентили, резисторы и быстродействуюш ,ие двухобмоточные пол ризованные реле.Analog models of controlled rectifiers are known, in which oleration amplifiers, valves, resistors and high-speed, double-winding polarized relays are used.

При моделировании иногда требуетс получить выходное напр жение, инвертированное по отношению к входному, а также использовать управл ющее напр жение, меньшее по величине и с пол рностью, обратной входному напр жению. Последн задача может быть решена добавлением в схему двух операционных усилителей, что усложн ет модель и может оказатьс неприемлемым, например, при моделировании группы управл емых выпр мителей .In simulations, it is sometimes necessary to obtain an output voltage that is inverted with respect to the input voltage, and also to use a control voltage that is smaller in magnitude and polarity opposite to the input voltage. The latter task can be solved by adding two operational amplifiers to the circuit, which complicates the model and can be unacceptable, for example, when modeling a group of controlled rectifiers.

Необходимость использовани пол ризованных реле и их контактов создает неудобства при наборе модели управл емого выпр мител , снижает надежность установки и уменьшает точность работы из-за разброса параметров реле.The need to use polarized relays and their contacts creates inconveniences when recruiting a model of a controlled rectifier, reduces the reliability of the installation and reduces the accuracy of the work due to the spread of the relay parameters.

Предлагаемое устройство свободно от перечисленных недостатков, позвол ет расширить область применени АВМ. Это достигаетс за счет того, что устройство содержит дополнительный операционный усилитель, вход которого подключен через второй диод к одноименному выводу первого диода, выход - к выходной клемме устройства и черезThe proposed device, free from the listed disadvantages, allows to expand the field of application of the AVM. This is achieved due to the fact that the device contains an additional operational amplifier, the input of which is connected through the second diode to the same terminal of the first diode, the output to the output terminal of the device and through

п тый резистор и третий диод ко входу операционного усилител , подключенного к источнику управл емого сигнала. Точка соединени первого и второго диодов подключена через шестой резистор к источнику входногоa fifth resistor and a third diode to the input of the operational amplifier connected to the source of the controlled signal. The connection point of the first and second diodes is connected through the sixth resistor to the input source

сигнала.signal.

Па чертеже показана схема устройства дл моделировани управл емых выпр мителей. Силова цепь устройства содержит последовательно включенные операционный усилитель 1, диод 2 и резистор 3. Цепи управлени моделируютс операционным усилителем 4, включенным на входное напр жение через резистор 5. Выход усилител 4 через нагрузочный резистор 6 подключен к диоду 7, соединенному однопол рным электродом с диодом 2. Выход усилител 1 соединен через резистор 8 и разделительный диод 9 с резистором 10, на который подаетс управл ющее напр жение , и с операционным усилителем 11 через резистор 12, подключенным к общей точке диода 7 и резистора 6. Работа устройства построена на принципе потенциального сравнени напр жений: управл ющего - с одной стороны, запирающего и удерживающего - с другой. Особенность работы модели состоит в изменении запирающего напр жени по закону изменени входного напр жени , причем последнее должно быть меньще запирающего напр жени . Удерживающее напр жение по вл етс только после подачи управл ющего импульса, повтор ет форму выходного напр жени и дл надежной и четкой работы модели должно быть больще запирающего напр жени . Настройка модели в соответствии с указанными соотнощени ми дает возможность имитировать работу управл емого выпр мител при широком диапазоне изменени формы и амплитуды входного напр жени . Устройство работает следующим образом. Отрицательное напр жение на входе устройства срезаетс диодом 2, и на выходе усилител 1 сигнал отсутствует, что соответствует подаче на управл емый выпр митель напр жени в непровод щем направлении. Положительное входное напр жение (посто нное или переменное) инвертируетс усилителем 4 и в запирающей пол рности поступает на анод диода 2. При этом диод 2 оказываетс запертым , сигнал на входе усилител 1 отсутствует, и--на выходе его напр жение также отсутствует , что соответствует запертому состо нию управл емого выпр мител при подаче на него напр жени в провод щем направлении. Подача отрицательного управл ющего напр жени на резистор 10 приводит к запиранию диода 7, в результате чего диод 2 отпираетс , и на выходе усилител 1 по вл етс напр жение . Это же напр жение через резистор 8, диод 9, усилитель 11 и резистор 12 поступает в запирающей пол рности на катод диода 7. При сн тии управл ющего напр исени диод 7 останетс запертым, а диод 2 - открытым до тех пор, пока ток, протекающий в канале силовой цепи, больще тока удержани . Таким образом, включение модели управл емого выпр мител может осуществл тьс напр жением, имеющим форму коротких пр моугольных импульсов, а отключение ее происходит либо за счет изменени пол рности входного напр жени (при питании напр жением переменного тока), либо за счет принудительной коммутации, например под действием разр да конденсатора (при питании напр жением посто нного тока), т. е. как и в реальном случае. Поскольку управл ющий импульс напр жени поступает на диод 7 через резисторы 10, 12 и усилитель 11, амплитуда его может быть уменьщена, а пол рность выбрана противоположной входному напр жению. Пол рность напр жени на выходе усилител 1 обратна пол рности входного напр жени , что вл етс необходимым при последующем суммировании напр жений нескольких управл емых выпр мителей. Диод 9 предотвращает вли ние на- выходное напр жение управл ющего сигнала и создает цепь «пам ти отпертого состо ни управл емого выпр мител . Предмет изобретени Устройство дл моделировани управл емых выпр мителей, содержащее резисторы, диоды и два операционных усилител , входы которых присоединены через первый и второй резисторы соответственно к источникам входного и управл ющих сигналов, а выходы через два других резистора - к первому диоду, отличающеес тем, что, с целью .расщи-. рени области применени , оно содержит дополнительный операционный усилитель, вход которого подключен через второй диод к одноименному выводу первого диода, выход - к выходной клемме устройства и через п тый резистор и третий диод - ко входу операционного усилител , подключенного к источнику управл емого сигнала; точка соединени первого и второго диодов подключена через щестой резистор к источнику входного сигнала .The drawing shows a diagram of a device for simulating controlled rectifiers. The power circuit of the device contains a series-connected operational amplifier 1, a diode 2 and a resistor 3. The control circuits are simulated by an operational amplifier 4 connected to the input voltage through a resistor 5. The output of the amplifier 4 is connected via a load resistor 6 to a diode 7 connected by a single-pole electrode to a diode 2. The output of amplifier 1 is connected through a resistor 8 and a separation diode 9 to a resistor 10, to which a control voltage is applied, and to an operational amplifier 11 through a resistor 12 connected to the common point of diode 7 and of the resistor 6. The operation of the device is based on the principle of potential comparison of voltages: control - on the one hand, locking and holding - on the other. A feature of the model is to change the blocking voltage according to the law of change of the input voltage, the latter should be less than the blocking voltage. The holding voltage appears only after the supply of the control pulse, repeats the shape of the output voltage, and for reliable and accurate operation of the model should be greater than the blocking voltage. Setting the model in accordance with the specified ratios makes it possible to simulate the operation of a controlled rectifier with a wide range of changes in the shape and amplitude of the input voltage. The device works as follows. The negative voltage at the input of the device is cut off by diode 2, and at the output of amplifier 1 there is no signal, which corresponds to the supply to the controlled voltage rectifier in the non-conductive direction. The positive input voltage (direct or alternating) is inverted by amplifier 4 and in the blocking polarity goes to the anode of diode 2. At the same time, diode 2 is locked, the signal at the input of amplifier 1 is absent, and - at the output its voltage is also absent, which corresponds to the locked state of the controlled rectifier when voltage is applied to it in the conducting direction. Applying a negative control voltage to the resistor 10 causes the diode 7 to turn off, with the result that diode 2 is turned off and a voltage appears at the output of amplifier 1. The same voltage across the resistor 8, diode 9, amplifier 11 and resistor 12 enters the cathode of the diode 7 in the closing polarity. When the control voltage is removed, the diode 7 remains locked, and the diode 2 is open until the current flowing in the channel of the power circuit, more current holding. Thus, switching on a model of a controlled rectifier can be carried out by a voltage having the form of short square pulses, and it is disconnected either by changing the polarity of the input voltage (when powered by an alternating current), or by forced switching, for example, under the action of a capacitor discharge (when supplied with direct current voltage), i.e., as in the real case. Since the control pulse voltage is supplied to diode 7 through resistors 10, 12 and amplifier 11, its amplitude can be reduced, and the polarity is chosen opposite to the input voltage. The polarity of the voltage at the output of the amplifier 1 is the inverse polarity of the input voltage, which is necessary in the subsequent summation of the voltages of several controlled rectifiers. The diode 9 prevents the influence of the output voltage of the control signal and creates a circuit of the memory of the unlocked state of the controlled rectifier. The subject of the invention is a device for simulating controlled rectifiers, comprising resistors, diodes and two operational amplifiers, whose inputs are connected via the first and second resistors respectively to the input and control signal sources, and the outputs through two other resistors to the first diode, what, with the purpose of. it contains an additional operational amplifier, the input of which is connected via the second diode to the same output of the first diode, the output to the output terminal of the device and through the fifth resistor and the third diode to the input of the operational amplifier connected to the source of the controlled signal; The connection point of the first and second diodes is connected via a cable resistor to the input source.