SU532958A1 - Однополупериодный фазочувствительный магнитно-тиристорный усилитель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к элементам уп-гравл юших устройств систем автоматического регулировани  и вычислительной техники , оно может быть использовано в след  ших системах и счетно-решающих мостах на переменном токе. Известны однополупериодные фазочувст вительные магнитнотиристорные усилители, используемые в счетно-решающих мостах, релейных регул торах, приводах в качестве управл ющих устройств. Известный усилитель, предназначенный дл  управлени  двигателем переменного тока , имеет трансформатор питани , дроссели насыщени , элемент с управл емым сопротивлением , тиристоры, аноды которых подключены соответственно к двум концам одной из вторичных обмоток трансформатора , средний вывод которой и катоды тирист ров соединены с обмоткой управлени  двигател , обмотки управлени  дросселей насыщены через диоды подключены к элементу с управл емым сопротивлением. Разброс параметров дросселей, обмоток трансформатора , входных характеристик тиристоров и их непосто нство в процессе эксплуатации не обеспечивают ci-.: - метричное управление нагрузкой: в системе имеет место дрейф нул . Наличие дополнительньтс обмоток на трансформаторе питани  делают этот усилитель недостаточно технологичным и большим по габаритак1. Целью изобретени   вл етс  уменьшение дрейфа нул  и уменьшение габаритов. Это достигаетс  тем, что обмотки управлени  дросселей насыщени  вторым концом , общим с выходными обмотками дросселей , подключены соответственно к двум концам вторичной обмотки трансформатоpa , средний вывод которой соединен с одним концом резистора элемента с управл емым сопротивлением, а другой конец резистора соединен е катодами тиристоров, к управл ющим электродам которых через диоды подключены соответствующие выходные обмотки дросселей насыщени . На чертеже приведена электрическа  принципиальна  схема магнитно-тиристорного усилител .

Усилитель дл  управлени  двигателем переменного тока 1 содержит трансформатор 2 с двум  вторичными обмотками 3 и 4, имеющими средние выводы 5 и 6, дроссели насыщени  7 и 8, тиристоры 9 и 10, аноды которых подключены соответственно к двум концам одной из вторичных обмотод 3 трансформатора, средние выводы которой и катоды тиристоров 9 и 10 соединены с обмоткой управлени  двигател  1. Обмотки управлени  11 и 12 дросселей насыщени  через диоды 13 и 1 подключены к элементу 15с управл емым сопротивлением, а вторым концом, общим с выходными обмотками 16 и 17 дроссел 7 и 8, обмотки управлени  11 и 12 подключены к двум концам второй вторичной обмотки 4 трансформатора, средний вывод которой соединен с одним концом резистора 18 элемента 15. Другой конец резисто ра 18 соединен с катодами тиристоров 9 и 10, к управл ющим электродам которых через диоды 19 и 20 подключены выходные обмотки дросселей насыщени .

Усилитель работает следующим образом

Пуск тиристоров, определ ющий вращение двигател  1, осуществл етс  дроссел ми насыщени , выходные обмотки 16 и 17 которых подключены к управл ющим электродам тиристоров последовательно со втрой вторичной обмоткой трансформатора. При этом включении используетс  свойство дросселей мгновенно мен ть свое сопротивление в зависимости от уровн  насыщени : когда сердечники дросселей не насыщены , их выходные обмотки представл ют собой большие сопротивлени . В результате на управл ющие электроды тиристоров поступают напр жени , недостаточные дл  открыти  тиристоров в начале рабочего полупериода питающего напр жени .

Вторична  обмотка 4, разделенна  на полуобмотки, подключена к элементу с управл емым сопротивлением и управл юи им электродам тиристоров в противофазе с помощью разделительных диодов 19, 20 и 13, 14. Такое подключение источников позвол ет разделить весь цикл работы тиристоров на два полуцикла: рабочий и управл ющий . В тот момент, когда на дросселе 7 проходит рабочий полуцикл, на дросселе 8 - управл ющий. В следующем полупериоде питающего напр жени  дроосели мен ютс  рол ми.

Параметры управл ющих цепей усилител  выбраны так, что при отсутствии сигнала на входе элемента с управл емым сопротивлением моменты открыти  тиристоров , определ емые моментами насыщени  дросселей, равны углы открыти  тиристоров малы и на обмотку управлени  двигател  1 не поступает напр жение, создающее вращающий момент, и двигатель неподвижен . При поступлении на вход элемента с управл емым сопротивлением управл ющего сигнала U(t)ток через обмотку управлени  одного из дросселей в соответствующий полуцикл увеличиваетс , а через другую - соответственно уменьшаетс . Изменение токов в управл ющие полуциклы через управл ющие обмотки дросселей вызывает изменение моментов открыти  тиристоров: в одном он наступит раньше , в другом - позже. В результате на обмотку управлени  двигател  поступает напр жение, содержащее гармоники несущей частоты, величина которого определ етс  моментом открыти  тиристоров. Это напр жение создает момент на валу двигател  и последний начинает вращатьс .

При изменении фазы управл ющего сигнала дроссели и тиристоры соответственно мен ютс  местами, напр жение на обмотке управлени  двигател  измен ет фазу и последний начинает вращатьс  в обратную сторону. Так осуществл етс  ревер

Пуск тиристоров, осуществл емый дроссел ми , определ етс  моментом их насыщени . Моменты насыщени  дросселей устанавливаютс  напр жени ми, приложенными к обмоткам управлени  в управл ющие полуциклы. Величина этих напр жений определ етс  величиной управл емого сопротивлени , напр жением вторичной обмотки трансформатора, а также сопротивлением самых обмоток, которые в процессе эксплуатаци не сохран ют своих параметров, вызыва  дрейф нул  и асимметрию амплитудной характеристики усилител . Стабилизаци  моментов открыти  тиристоров, устранение дрейфа нул  усилител  при изменении параметров управл ющих цепей и входных характеристик тиристоров осуществл етс  обратной св зью, действие которой можно представить следующим образом.

Напр жение посто нного тока, величина которого пропорциональна току управлени , снимаетс  с резистора 18. На этом же резисторе о азуетс  напр жение, величина которого пропорциональна выходному току дросселей. Оба напр жени  включены в противфазе так, что их разность формирует с помощью управл емого сопротивлени  компенсирующий эффект стабилизирующего действи . При изменении момента открыти  тиристоров, вызванном уходом параметров управл ющих цепей усилител , на эмиттере составного транзистора по вл етс  сигнал, а в обмотке управлени  ток, которые вер