Устройство для моделирования вентильных преобразователей Советский патент 1985 года по МПК G06G7/62 

тегратора блока моделирования тока коммутации, третий вход которого под ключен к выходу триггера, второй установочный вход которого соединен с управляющим входом первого тиристорнего выпрямителя и является входом запуска устройства, выход суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки подключен к второму входу сумматора блока моделирования напряжения вентильного преобразователя и является выходом тока нагрузки вентильного преобразователя устройства, выход тока коммутации вентильного преобразователя которого подключен к выходу суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ содержащее триггер, источник тока, первый и второй тиристорные вьшрямители, информационные входы которых являются соответственно первым и вторым фазными входами трехфазного источника переменного напряжения устройства, блок моделирования напряжения вентиль ного преобразователя, источник постоянного напряжения, блок моделирования тока нагрузки, состоящий из суммирукнцего интегратора, масштабного резистора и ограничительного диода, блок моделирования тока коммутации, состоящий из суммирующего интегратора и масштабного резистора, выход источника постоянного напряжения соединен с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки, выход которого через масштабный, резистор своего блока соединен с Ьторым входом суммирующего интегратора своего блока, третий вход которого соединен с анодом ограничительного диода, катод которого подключен к вьгходу суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен непосредственно с выходом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации и через масштабный резистор этого блока - с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, блок моделирования напряжения вентильного i преобразователя содержит суммирующий интегратор, масштабньш резистор и (Л сумматор, выход которого является выходом напряжения вентильного преобС разователя устройства и подключен к первому входу суммирующего интегратора своего блока, второй вход которого через масштабный резистор соединен со своим выходом и первым вхосо дом сумматора этого блока, второй вход которого соединен с выходом сум4 мирующего интегратора блока модели ;о рования тока нагрузки, выход источника постоянного напряжения подключен к третьему входу суммирующего интегратора блока моделирования напряжения вентильного преобразователя, выход нуль-органа соединен с первым установочным входом триггера и управляющим входом второго тиристорного выпрямителя, в ыход, которого соединен с выходом источника тока, выходом первого тиристорного выпрямителя, четвертым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки и вторым входом суммирующего ин

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования вентильных преобразователей в системах автоматического регулирования. Известно устройство для моделирования выпрямителя, содержащее ключи, имитирующие работу каждого вентиля, инвертирующие операционные усилители, суммирующие операционные усилители, блоки вычисления тока нагрузки тока коммутации вентилей и выходного напряжения выпрямителя П . Недостатки данного устройства сложность моделирования процессов в реальном масштабе времени (из-за наличия инерционных реле), большое количество ключей, выполненных на основе контактов реле, необходимость специальной системы управления реле логический блок модели, снижение точности моделирования из-за представ ления вентилей и; еальными ключами. Наиболее близ;кими по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования вентильных преобразователей, содержащее триггер источник тока, первый и второй тиристорные выпрямители, информационные входы.которых являются соответственно первым и вторым фазными входами трехфазного источника переменного напряжения устройства, блок моделирования напряжения вентильного преобразователя, источник постоянного напряжения, блок моделирования тока нагрузки, состоящий из суммирующего интегратора, масштабного резистора и ограничительного диода, блок моделирования тока коммутации, состоящий из суммирукицего интегратора и масштабного резистора, выход источника постоянного напряжения соединен с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки, выход которого через масштабный резистор своего блока соединен с вторым входом суммирующего интегратора этого блока, третий вход которого соединен с анодом ограничительного диода, катод которого подключен к выходу ;суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с вьгходом инвертора, вход которого соединен непосредственно с выходом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации и через масштабный резистор этого блока - с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации. Кроме того, устройство содержит компараторы, ключи и логические элементы z . Недостатки известного устройстваcлokнocть схемы, связанная с применением ключей и наличием системы управления этими ключами при моделировании процессов в режиме прерывистых токов, применение трех источников постоянного, напряжения, необходимость фазового сдвига импульсов управления, недостаточная точность моделирования из-за большого числа аналоговых преобразований. Целью .изобретения является повышение точности моделирования вентиль-, ного преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем триггер, источник тока, первый и второй тиристорные выпрямители, информацнонные входы которых являются : соответственно первым и вторым фаз-J ными входами трехфазного источника переменного напряжения устройства, блок моделирования напряжения вентильного преобразователя, источник постоянного напряжения, блок моделирования тока нагрузки, состоящий из суммирующего интегратора, масштабного резистора и ограничительного диода, блок моделирования тока коммутации, состоящий из суммирующего интегратора и масштабного резистора, выход источника постоянного напряжения соединен с первь1м входом суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки, выход которого через масштабный резистор своего бло ка соедин .н с вторым входом суммирующего интегратора своего блока, третий вход которого соединен с анодом ограничительного диода, катод которого подключен к выходу суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки и к первому входу нуль-орга на, второй вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен непосредственно с выходом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации и через масштабный резистор этого блока - с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации, блок моделирования напрялсения вентильного преобразователя содержит суммирующий интегратор, масштабный резистор и сумматор, выход которого является выходом напряжения вентильного преобразователя устройства и подключен к первому входу суммирующего интегратора своего блока, второ вход которого через масштабный резистор соединен со своим вьЬсодом и первым входом сумматора этого блока второй вход которого соединен с выходом суммирукяцего интегратора блока моделирования тока нагрузки, выход источника постоянного напряжения под ключен к третьему входу суммирующег интегратора блока моделирования напряжения вентипьного преобразовател выход нуль-органа соединен с первым установочным входом триггера и управ ляющим входом второго тиристорного выпрямителя, выход которого соединен с выходом источника тока, выходом первого тиристорного выпрямителя, t четвер гым входом суммирующего интег ратора блока моделирования тока нагрузки и вторым входом суммирующего интегратора блока моделирования тока ко1 мутации, третий вход которого подключен к Бькоду триггера, второй установочный вход которого соединен с управляющим входом первого тиристорного выпрямителя и является входом запуска устройства, выход суммирующего интегратора блока моделирования тока нагрузки подключен к второму входу сумматора блока моделирования напряжения вентильного, преобразователя устройства, и является выходом тока нагрузки вентильного преобразователя устройства, выход тока коммутации вентильного преобразователя которого подключен к выходу суммирующего интегратора блока моделирования тока коммутации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы процессов, поясняни1Ц1е работу устройства с активно-индуктивной нагрузкой. Устройство содержит тиристорные вьшрямители 1 и 2, блок-3 моделирования тока нагрузки, блок 4 моделирования напряясения вентильного преобразователя, источник 5 постоянного напряжения, нуль-орган 6., инвертор 7, блок 8 моделирования тока коммутации, триггер 9, источник постоянного тока 10. Блок 3 моделирования тока нагрузки содержит масштабный резистор 11, суммирующий интегратор 12 и ограничительный диод 13. Блок 4 моделирования напряжения вентильного преобразователя содержит масштабный резистор 14,-суммирующий интегратор 15 и сумматор 16. Блок 8 моделирования тока коммутации содержит масштабный резистор 17, суммирующий интегратор 18. Устройство работает следующим образом. На вход запуска подаются импульсы управления. С приходом импульса открывается соответствующий тиристорный выпрямитель 1 (фиг. 2), Нуль-орган 6 находится в исходном состоянии Нулевой сигнал с выхода нуль-Органа 6 подается одновременно на управляющий вход тиристорного выпрямителя 2 и на вход R-триггера 9. Выходным сигналом 1 логической единицы Q I триггер 9 включает блок 8 моделирования тока коммутации. Таким образом с началом работы первого тнристорно-

S1

го вьшрямителя 1 блок 3 моделирования тока нагрузки формирует сигнал It, отображающий ток преобразователя, а блок 8 - сигнал i|c , отображающий ток коммутации (фиг, 2). Сигналы i и . сравниваются на суммирующем входе нуль-органа 6. В момент превышения сигнала над сигналом i1 нуль-орган 6 изменяет состояние на выходе формируется сигнал . Сигнал 1 нуль-органа 6 включает соответствующий тиристор тиристорного выпрямителя 2 и меняет состояние триггера 9 (R 1, S О, Q 0). Нулевым сигналом триггер блокирует работу блока 8 моделирования тока коммутации. Разность сигналов i.j, и ь меняет знак, и нуль-орган 6 переходит в исходное состояние О на выходе .

С приходом нового управляющего импульса работа устройства повторяется, моделирование выходного напряжения вентильного преобразователями U с учетом нагрузки (например, двигателя постоянного тока) осуществляется блоком 4 моделирования напряжения

916

вентильного преобразователя, состоящим из суммирующего масштабного резистора 14, интегратора 15 и сумма- тора 16. Они образуют следящую систему автоматического регулирования. При равенстве передаточных функций блоков 3 и 4 в интервале проводимости вентилей на выходе сумматора 16 формируется сигнал, пропорциональный

выходному напряжению преобразователя

Uj.

Таким образом, устройство моделирует работу вентильного преобразователя как в непрерывном так и в прерывистом режиме тока.

Предложенное устройство выгодно отличается от известного тем, что оно содержит меньшее число аналоговых преобразований -и элементов схемы.

Это позволяет повысить точность моделирования, а также снизить материальные затраты. Моделирование процессов в реальном масштабе времени позволяет широко использовать предложенкое моделирующее устройство в составе реальных автоматических систем, например электропривода.

t/d

V

--уЧ/уч/ X

/ / УУ yV

/ A / A -ч

- vVV

ff

/

/

C4}i

l(t

IK

Фиг,2

cot