Claims (2)
Однака указанное устройство отличаетс недостаточной стабильностью, из-за быстрых флуктуации вь ходного на пр жени , которые не отрабатываютс инерционной системой стабилизации. При уменьшении инерционности цепи стабилизации в регулирующем напр жении управл емого делител по вл ютс пуль сации, спектральный состав которых совпадает со спектром выходного сигнала преобразовател , т.е. имеет все четные гармоники. Это приводит к резкому возрастанию нелинейных искажений выходного напр жени стабилизатора , которые однозначно св заны с уров нем пульсаций регулирующего напр жени . Цель изобретени - повышение стабильности выходного напр жени стабилизатора за счет увеличени быстродействи стабилизации. Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизатор введены ограничитель , дополнительный сумматор и усилитель-ограничитель , причем выход из мерительного преобразовател через ограничитель подключен к другому вхо ду сумматора, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора и входом усилител -ограничител , выход которого подключен ко второму входу дополнительного cy IMaтора , выходом соединенного со входом интегратора. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - диаграммы напр жений. Устройство содержит последователь но соединенные задающий генератор 1, управл емый усилитель 2 и усилитель мощности, к выходу которого подключе на цепь стабилизации выходного напр жени , включающа измерительный преобразователь 4, который через ограни читель 5 соединен с сумматором 6, ко втopo fy входу которого подключен источник 7 опорного напр жени , а выход его соединен с одним входом допо нительного сумматора 8 непосредствен но, а с другим входом - через усилитель-ограничитель 9, регулирующее на пр жение с сумматора 8 подаетс чере интегратор 10 на управл емый усилитель 2. Стабилизатор переменного напр жен работает следук цим образом. Переменное напр жение с задающего генератора 1 поступает через управл усилитель 2 на усилитель 3 мощности , выходное напр жение которого- стабилизируетс цепью стабипизацни. Главной составной частью ее вл етс измерительньй преобразователь 4, выходное напр жение которого (фиг. 2 а содержит все четные гармоники. Чтобы не допустить возрастани нелинейных искажений выходного напр жени , дл фильтрации этих гармоник в регулирующем напр жении, в частности второй и четвертой гармоник, необходима больша посто нна времени интегратора 10 включенного в цепь стабилизации. Но дл отработки быстрых флуктуации сигнала , поступающего с задающего генератора 1, а следовательно, дл повьшени стабильности выходного напр жени стабилизатора, необходимо повышать быстродействие его цепи стабилизации за счет снижегш инерционности интегратора 10. Это противоречие может быть разрешено путем преобразовани спектра регулирующего напр жени . При этом не должно быть потерь чувствительности к приращению выходного напр жени . -Это достигаетс исключением самых низкочастотных составл ющих спектра -.второй и четвертой гармоник. Дл этого в систему стабилизации введены ограничитель 5, сумматор 8 и усилитель-ограничитель 9. Сначала спектр полученного на выходе преобразовател 4 напр жени преобразуетс ограничителем 5 (|фиг.2 б) с целью устранени из сигнала четвертой гармоники. Уровень ограничени и„|„,выбираетс таким, чтобы обеспечить угол отсечки & 65,9 , который получаетс однозначным дл стабилизирован-; ного выходного напр жени и который можно рассчитать, приравнива коэффициент Берга дл четвертой гармоники к нулю. При этом чувствительность к приращению выходного напр жени уменьшаетс менее чем на 0%. Далее полученньй сигнал U сравниваетс в сумматоре 6 с опорным напр жением Up источника 7 (фиг. 2 в), в результате чего образуетс сигнал рассогласовани , который используетс в дальнейшем дл регулировани . Расчеты показывают, что полученный угол отсечки & примерно равен 45 , т.е. после усилени в ограничителе 9 получаетс сигнал типа меандр со скважностью два. Спектргшьщ 1й состав такого сигнала, как известно, имеет только нечетные составл ющие, а так как основна частота меандра вл етс удвоенной по сравнению с частотой колебаний выходного напр жени , то сигнал Ug (фиг. 2 г) содержит вторую, шестую и дес тую гармоники и т.д.. , причем втора гармоника находитс в про- тивофазе по сравнению со второй гарМОНИКОЙ сигнала Ug. Теперь достаточно рассчитать амплитуду меандра UQ 0,2535 и т ,е. уровень ограничени усилител -ограничител 9, чтобы после суммировани в .сумматоре 8 ско пенсировать вторую гармонику регулирующего напр жени (фиг. 2 д). Таким образом, преобразование . спектра регулирующего напр жени , т.е. исключение второй и четвертой гармоник (уровень остальных гармоник примерно удваиваетс ) позвол ет умен шить посто нную времени интегратора IО без увеличени уровн пульсаций , тем самым увеличить быстродейст вие цепи стабилизации и, следователь но, повысить стабильность выходного напр жени стабилизатора. Кроме того, при использовании в ц пи стабилизации фильтра второго пор д ка, при котором еще сохран етс устойчивость замкнутой систе1Ф1 регулировани , можно значительно уменынит уровень нелинейных искажений выходного напр жени , которые завис т от уровн пульсаций сигнала рассогласовани . Это возможно потому, что с ростом номера гармоники, с которого начинаетс гармоническое разложение, резко возрастает эффективность такого фильтра. Устройство может работать и без ограничител 5. В этом случае двухполупериодное напр жение подаетс непосредственно на сумматор 6. Угол отсечки увеличитс до 50ччб - Теперь ограниченное напр жение Uq несколько отлично от меандра. В нем как и в на пр жении Ux присутствует четверта гармоника. Однако после уравнивани вторых гармоник путем расчета 0,34 Uffl) в разностном сигнале Ug четверта гармоника как и втора прак тически отсутствует: она более чем на пор док меньше, чем в двухлолупериодном напр жении. Приращени выходного напр жени стабилизатора через усилитель 9, имеющий стабильный уровень ограничени , не проход т. Поэтому потерь чувствительности к приращению выходного напр жени практически не происходит. Таким образом, вреде}ше в стабилизатор ограничител , дополнительного сумматора, усилител -ограничител и фильтра второго пор дка позвол ет повысить стабильность выходного напр жени за счет увеличени быстродействи цепи стабилизации, а также уменьщить уровень нелинейных искажений, в результате чегх улучшаютс его метрологические характеристики. Формула изобретени Стабилизатор переменного напр жени , содержащий последовательно соединенные задающий генератор, управл емый усилитель и усилитель мощности , выход которого соединен с выходными клеммами и со входом измерительного преобразовател , сумматор, один вход которого соединен с источником опорного напр жени , и интегратор, выходом подключенньтй к управл ющему входу управл емого усилител , о тличающийс тем, что, с целью повьпиени стабильности выходного напр жени путем увеличени быстродействи стабилизации, в него введены ограничитель j. дополнительный сумматор и усилитель-ограничитель, причем выход измерительного преобразовател через ограничитель подключен к другому входу сумматора,выход которого соединен с первым входом допол-; нительного сумматора и входом усилит€ л -oгpaничитeл , выход которого подключен ко второму входу дополнительного сумматора, выkoдoм соединенного со входом интегратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I .. Авторское свидетельство СССР № 431497, кл. G 05 F, 1974. However, this device is characterized by insufficient stability, due to the rapid fluctuations of the spring on the yarn, which are not developed by the inertial stabilization system. With a decrease in the inertia of the stabilization circuit, pulsations appear in the controlled voltage of the controlled divider, the spectral composition of which coincides with the spectrum of the output signal of the converter, i.e. has all even harmonics. This leads to a sharp increase in the nonlinear distortions of the output voltage of the stabilizer, which are unambiguously related to the level of pulsations of the regulating voltage. The purpose of the invention is to increase the stability of the output voltage of the stabilizer by increasing the speed of the stabilization. The goal is achieved by introducing a limiter, an additional adder and a limiting amplifier into the stabilizer, the output of the measuring transducer being connected via a limiter to another input of the adder, the output of which is connected to the first input of the additional adder and the input of the amplifier-limiter whose output is connected to the second input of an additional cy IMator, the output connected to the integrator input. FIG. 1 shows the block diagram of the proposed stabilizer; in fig. 2 - voltage diagrams. The device contains sequentially connected master oscillator 1, controlled amplifier 2 and power amplifier, to the output of which is connected to the output voltage stabilization circuit, including measuring converter 4, which through limiter 5 is connected to adder 6, to which the source is connected 7 of the reference voltage, and its output is connected to one input of the additional adder 8 directly, and to the other input through the limiting amplifier 9, which regulates the voltage from the adder 8, is fed through Rathore 10 to controllable amplifier 2. The AC voltage stabilizer wives sleduk CIM works properly. AC voltage from master oscillator 1 is supplied via control amplifier 2 to power amplifier 3, the output voltage of which is stabilized by a stabilization circuit. Its main component is a measuring transducer 4, the output voltage of which (Fig. 2a) contains all even harmonics. To prevent an increase in non-linear distortions of the output voltage, to filter these harmonics in the control voltage, in particular the second and fourth harmonics, a large time constant of the integrator 10 included in the stabilization circuit is necessary, but to practice the fast fluctuations of the signal coming from the master oscillator 1 and, therefore, to increase the stability of the output voltage stabilizer, it is necessary to increase the speed of its stabilization circuit by reducing the inertia of the integrator 10. This contradiction can be resolved by transforming the spectrum of the regulating voltage, but there should be no loss of sensitivity to the output voltage increment.-This is achieved by excluding the lowest-frequency components of the spectrum - the second and fourth harmonics. For this, the stabilizer 5, the adder 8 and the amplifier-limiter 9 are entered into the stabilization system. First, the spectrum of the output the voltage converter 4 is converted by the limiter 5 (| FIG. 2 b) in order to eliminate the fourth harmonic from the signal. The limiting level and "|", is chosen so as to provide a cut-off angle & 65.9, which is unambiguous for stabilized; can be calculated by setting the fourth harmonic coefficient for the fourth harmonic to zero. In this case, the sensitivity to the output voltage increment is reduced by less than 0%. Next, the received signal U is compared in the adder 6 with the reference voltage Up of the source 7 (Fig. 2c), as a result of which the error signal is generated, which is then used for adjustment. Calculations show that the resulting cut-off angle & approximately 45, i.e. after amplification in limiter 9, a square wave signal is received with a duty cycle of two. The spectrum of the 1st composition of such a signal, as is well known, has only odd components, and since the fundamental frequency of the square wave is doubled compared to the oscillation frequency of the output voltage, the signal Ug (Fig. 2g) contains the second, sixth and tenth harmonics and so on, the second harmonic being opposite to the second harmonic of the signal Ug. Now it is enough to calculate the amplitude of the meander UQ 0.2535 and t, e. the limiting level of the amplifier-limiter 9, so that after summing in the accumulator 8, the second harmonic of the regulating voltage is compensated (Fig. 2 d). So the transformation. regulating voltage spectrum, i.e. The exclusion of the second and fourth harmonics (the level of the remaining harmonics is approximately doubled) allows one to decrease the integrator IO time constant without increasing the ripple level, thereby increasing the speed of the stabilization circuit and, therefore, increasing the stability of the output voltage of the stabilizer. In addition, when a second order filter is used in a stabilization filter, which still maintains the stability of the closed regulation system, it can significantly reduce the level of nonlinear distortion of the output voltage, which depends on the level of the error signal ripple. This is possible because with increasing harmonic number, from which harmonic decomposition begins, the efficiency of such a filter dramatically increases. The device can work without limiter 5. In this case, the full-wave voltage is applied directly to the adder 6. The cut-off angle will increase to 50 hBB. Now the limited voltage Uq is slightly different from the square wave. In it, as in the case of Ux, there is a fourth harmonic. However, after equalizing the second harmonics by calculating 0.34 Uffl), in the difference signal Ug, the fourth harmonic, like the second, is practically absent: it is more than an order of magnitude less than in a two-period voltage. The increments of the output voltage of the stabilizer through the amplifier 9, having a stable level of limitation, do not pass. Therefore, there is practically no loss of sensitivity to the increment of the output voltage. Thus, the damage to the stabilizer of the limiter, the additional adder, the amplifier limiter and the second-order filter improves the stability of the output voltage by increasing the speed of the stabilization circuit as well as reducing the level of non-linear distortions, as a result of which its metrological characteristics are improved. Claims An alternating voltage stabilizer comprising a series-connected master oscillator, a controlled amplifier and a power amplifier, the output of which is connected to the output terminals and to the input of a measuring converter, an adder, one input of which is connected to a reference voltage source, and an integrator connected to the output the control input of a controllable amplifier, characterized in that, in order to control the stability of the output voltage by increasing the stabilization speed, vedeny limiter j. additional adder and amplifier-limiter, and the output of the measuring transducer through the limiter is connected to another input of the adder, the output of which is connected to the first input of the auxiliary; The additional adder and the input of the amplifier are the limiter, the output of which is connected to the second input of the additional adder, which is connected to the input of the integrator. Sources of information taken into account in the examination of I .. USSR Copyright Certificate No. 431497, cl. G 05 F, 1974.
2. Булатов Ю.А. Прецизионный генератор-калибратор переменных напр жений ГК-8А.- Изв. ТЛИ, 1974, т. 298.2. Bulatov Yu.A. Precision alternating voltage generator-calibrator GK-8A.- Izv. TLI, 1974, t. 298.