Регулятор мощности Советский патент 1983 года по МПК G05F1/66 

Изобретение относится к автоматике и электротехнике и oжeт йыть использс вано в качестве вторичных, источников электропитания, в частности регулятора мощности при изменений напряжения cetB в сопротивления нагрузки. Известен регулятор монщост содержащий регулирующий орган, вход которого соединен с зажимами первичной сети, а выход с последовательной цепью эталсжнотх) сопротивления и нагрузки, при этом управляемая часть рвгулирук шего органа соединена с выходом сравни вающего устройства, первый вход котор го соединен с источником спорного сиг нала, а второй вход роедийен с выходом сумматора, один иэ входов котсфого свя зан с выходом первой логарифмической itteuKw, а другой вход связан с выходом второй логари4№«ичвской ячейки, щзичем вход первой ячейки соединен с выходом нагрузки, а второй вход соединен с вь хшщыми значенияу и эталюнного српро , тивленияСА}. Недостатком этого устройства является снижение точности наличия логари4 личвских ячеек, выяолненньтх на аналоговых элементах. Известно также устройство, содер жашее регулирующий орган, в еритель ные саганы нащ яжения и тока, два 1рансформатсч}а, каждая пера втсфичнык обмоток KOTojsbix соединена так, что в, одной во Н8Х прож:ходит суклшфование напряжений от датчиков нащ яжения и тока, а в другой - вычитание вх,. првчем выходы указанных суьлмвлойров ао даются на входы квадраторов, выходы соединены с входами другого сумматс, выход связан с входс сравнивающего устройства, сое« диненного с выходами источника . него нащ яженвя, а клход сравнив «)1пег ycTpoi rraa через усвлитель соеднн с ущ)авляемрй Частью регул1фзпошего а гана С2 3. Недостатком этого :| стройства 1ШЛ ется снижение точности иэхэа яаптия большого количества элек«вн ж дкя ревдазацин квадраторов, пеереал&хры «оторык взм яются 1ФИ воздействвн .кляматическнх факторов в стар1 вя, а также аа счет косвенного метода умножения переменных при значительш й сложноо ТВ реализации. Наиболее близким к ваоОретенвю яв ляется регулятор мошноств, содержащий включенный мемпу входным в ipaH форматор тока, к вт ч ичной обмотка 84 торого подключено нагрузочное сопротивление, выходным выводами регулирующий орган, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя, йзм&рительный орган переменного напряжения, вь Ход6м. подключенный к одному из входов сравнивающего устройства, другой вход которого соединен с выходом источника напряжения, и сум матор З . Недостатком этого устройства является невысокая точность, которая воэрастает при увеличении диапазона У1ам нения сопротивления нагрузки. Целью изобретения является повышение точности регулировани51. Поставленная цель достигается vou, что в peгyлятqpe :мрщности, сааержа1йеМ включенный межпу входным я через трансформатор тока, ко вторичной обмот ке которого подключено нагрузочное сопротивление, выходньш выводами регулирующий орган, раВЛ5аощвй вяаод которснго соединен с выходом усилителя, сфган племенного тока, выходом подключенный к одному вз BxOi дов сравнивающего устройства, другой вход которого соединен с выходом источ- напряжения, и сумматор, между выходом сравнивающего . ройства и входсв|4 усилителя включена цепь, состоящая из последовательно сое- двнешшк дстрлнительного сравнивающого уст йства в дсэтолнительных суммато- ров, соединенных последовательно о сумматором, ко второму входу нительйого сравнив ощего устройства подключен выход дсшолнвтельно введевно го KOMepwrenbHOf o аргааа,. вход которого соединен с нагрузочным сопротивлением втфншой охотки транрформат а тока, ко второму входу каждого из су матечэов подключена цепь, состоящая из введес х ключевого элемента, вход которого соединен с выходом щ едкл10чевого сравнивающего устр ойства, к одному входу которого подключен выход нвтдльяого источника опорного нащ) в дёлвтеля нащ яженвя, выход кото рого соешан ц со вторым входом предключевого срашшвающего устройства, а его вход - с выходом доаопнительного взм {ттетаоюго органа, причем вход основного изм р0тет ного органа соединен с Выходным выводом. На фвг« 1 хфвведена структурная схема регулятора мощности; на фвг. 2 графики выходных статвческнх характеристик. Регулятор мощности 1ФИГ. 1) состоит из ретупирующего органа 1, соединенного С входным выводом регулятора 2 и через трансформатор тока 3, вторична обмотка которого нагружена на сопротивление (эквивалент), с выходным выводом регулятора 4, Выход 4 соединен с входом измерительного органа 5, ь ход которого связан с одним из входов сравнива1ои(его устройства 6, другой вход которого связан с выходом исто ника 7 опорного напряжения. Зажимы нагрузочного сопротивления эквивалента трансформатора 3 тока (датчика тока включены к входу дополнительного измерительного органа 8, выход которого соединен с входом дополнительного сравнивающего устройства 9, другой вход которого подключен, к выходу сравнивающего устройства 6. Дополнительнь1е сумматоры 1О, ...,10., Ю. образуют последовательно соединенную цепь. При этом выход псхгледнего сумматора lOj соединен с входом усилителя 11, выход котфого связан с управляемой частью регулирующего сргана 1, Вторые входы сумматоров 10 соединены с оыходами соответствующие кгаочевых элементов 12, ..., 12,..., 12, входы которых соединены с вьтходами предклю чевых дополнительных сравнивающих устройств 13, ,.«, 13, .. ., 13. Одни вз входов сравнивающих устройств 13 связаны с выходами соответствующих дополнительных источников опорнь1х нёщ женвй 14, ..., 14;., ..., 14, а другие входы - с выходами соответствующих делителей iSy ...,15,..., 15 j, на1ф жшнй. Входы делителей 15 соединены с выходом дополнительного измерительного органа 8 переменного напряжения. Предлагаемый регулятсч мощности работает следующим образом. Напр5 жеш1е сети поступает на регу лируюишй орган 1 с входа 2. Выход регулирующего органа 1 через трансформатор тока, вторичная обметка которо-. го нагружена на сопротивление (экв валент) 3, подается на выходные зажвмы 4, этом на нагр узочном ссяро тввленйв датчика 3 тока; напряжение хфо шфаионально току нагрузки. Напряжете на нагрузке измеряется тамеритвпыалм органсм 5 и сравнивается с наорякешсем всточннка 7 оперного напряжения в срав вивающ м устройстве 6. . Выделенное на нагрузочном connate левив датчика 3 тока напряжение, вро 1 84 псфциональное току, измеряется дополнительным . измерительным органом 8 переменного напряжения, сигнал с которого поступает иа один из сходов дополнительного сравнивающего устройства 9. Сигнал рассогп юования ш 1ходного и оперного на фяжевий с вывода сравнивающего ус1р,1ства 6 поступает на другой вход сраввявшошего устройства 9, в результате ..на выходе сравнивающего 9 получается разность сигнала рассогласование, поступающего из сравнивающего устройства, и сигнала, пропорционального току. Этот результирующий сигнал расс(я: ласования через дополнительные сумматоры 1О и усилитель 11 поступает н4 З41равляемую часть регул рующего органа 1, поддерживая величину мощности на нагрузке с точностью, окредела ъюй отклонением выходной статической хйзракт истиКи устройства от идеальной. . 2 приведены графики выходных статических характеристик, где 16 - идеальная статическая х факясеристика, постоянная для постоянной мощности в нагрузке, а 17 - статическая характеристика данного регу лятора мощности. При этом полбжэние точек излома Выходной статической характеристики устройства Э,Л2 3j определяется изменением состояния одного из ключевых элементов 12, причем ключевые элементы 12 включаются по мере того, как уменыдается ток на « вЬЖ выходе ключеаые элементы выключены, И статвческая характе| истика на этом участке щюхоаит с постоянным наклоном (фиг. 2). При включится первый ключевой элемент 12, в этой точке произойдает излом статической харакгерис- тики, которая в интервале .,..:X -tOOfA будет иметь уже другой наклон и г. д. Если в качестве ключевых элементов выбрать однонаправленные вентили, то по мере уменьшения в,/ уменьщается напряжение иа входах предкточевых сравнивающих устройств 13, и после сравнения их с напряжением дополнительных источников oпqpныx напряжений 14 однсжаправленные вентили включаются под действием положительных напряжений, снимаемых с предключевых сравнивавзших устройств 13. Пусть рвгулякч мощности работает в режиме, когда Jgjj,j( Д,, при этом ключи 12 разомкнуты Тогда эависи вытГ ) имеет вид eVlX к. ЭйА вых I гае KJL и коэффипиешп передая 0эм ителей по напряжению в по току соответственно; и, - V надряЖеййе нсточним 7 опорного напряжения, Пусть мошяооти работает в режиме, когда , Лрн этом кяочи 12 разомкнуты Тсяща аависимость - efefx OW eTCTByBT выражению (5) i в котором все параметры имеют тот хв смысл. Допустщ;, что ток 0. начинает медленно уменьшатьс sa счет увеличения |i При достижения током y значения, равногй JL, откры вается первый ключ 12.|| момеат отврь бавия котсфсго ояредеяяе1гся уровнт нал ряжения на выхоае истрчйика опорвого напряжения 14, С( . В этом случае сигнал на выходе усилителя 11 , --(/.„.+ U ОП 1 вЫХ 21 Б зад (2 коэффшяент перэдачи дет теля 1д) JL опсфное на1фяже 1йе истсчни ка 14 опорного на1фяжения 1 846 Аналогичными рассужаениями получаем выходное напряжение ) j - (и +и -ВЫХ -К ГЗЙА- ОП,; вых (3J Из сравнения выражений (1) и (3) можно сделать вывод, что в точке Jj, яа. лон аппроксимирующей зависимости 17 (фиг. 2) изменится в соответствии с изменением ко9ф)юциента при зависимости efefV вытекающей из замены линейной зависимости U г- вь1Х ; где Pj - мощность, потребляемая натру кой; Uaj,,,(( напряжение и ток нагрузки на прямую. Точка зависимости 17 (фиг. 2) при , имеет скачков, поскольку Ugi,, О1феделяемое из выражения (l)i определяемое из выражения (3), равны между собой в этой точке, этом ля остальных/интервале аппроксимации рассуждения останутся аналогичными лриведенньш.. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность аиироксимациИ| а ледовательяо, я точность регулятора в несколько раз в зависимости от числа частков атфоксимшвв

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ, содерхсаший включенный между входным и через трансформатор тока, к вторичной обмотке которого подключено нагрузочное сопротивление, выходным выводами регулирующий орган, управляющий вход кото рого соединен с выходом усвлитеяя, идмнительный аргвя переменного навряжв ния выходом подключенный к одному йд входов сравнивающего устройства, гой вход которого соединен с тшходом источника свюрного напряжения, и сумматор, , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью повышения точности регулирования, между выходом сравнивающего устройства и входом усил 1теля включена церпь, состоящая иа последовательно соединенных дополнительного сравнива1ошего устройства и дополнительных сумаьматоров, соединенных последовательно с основным сумматором, ко второму входу дополнительнсяго сравнивающего устройства подключен выход дополнительно введённого измерительного органа, вход которого соединен с нагрузочным сопротивлением вторичной хэбмотки трансформатора тока, ко второму входу (Л д ого иа сумматоров подключена цепь, состоящая из введенных ключевого эл&мент, вход которого соединен с выходом предключевсмо сравнивающих) устройс-|. ва, к одному входу которого подключен , выход дополнительного источника опорного напряжения и делителя напр5зжения, 4 выход соединен со вторым вхоср дом предключевого сравнивающего уст00 00 ройства, а его вход - с выходом дoпoAi нительного измерительного органа, при4 чем вход основного измерительного., ор: гша с шдаодным выводом.