Адаптивный регулятор для устройства управления выпрямителем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/48 

3,4 соответственно соедин ны с сум- матером 5. ИДПТ 2 состоит из ключа 8, генератора 9, счетчика 10, дешифратора 12, формирователя импульсов 14, а также дополнительно введенных регистра 11 и триггера 13. Регистр 11 включен ме;вду счетчиком 10 н дешифратором 12 и соединен одним из входов с выходом формирователя импульсов 14 Другой выход формирователя импульсов 14 соединен с одним из входов счетчика 10, а его входы соединены с выходом триггера 13 и выИзобретение относится к электро- , технике, а именно к системам регулируемого автоматизированного вен- ;гильного электропривода.

Цель изобретения - повышение.ка- чества выходного напряжения путем линеаризации статической характеристики.

На фиг,1 приведена схема предлагаемого регулятора; на фиг.2 - зремен ная диаграмма работъц на фиг.З -схема формирователя импульсов.

Адаптивный регулятор д.пя устройства управления выпрямителем содержит датчик, 1 наличия тока,измеритель 2 длите- льности протекания токаJинтегральный регулирующий элемент 3,пропорциональ- ньй регулирующий элемент 4, сумматор 5, блок коммутации, состоящий из трех ключевых элементов 6 (ключей интег- рального регулирующего элемента 3), и блок 7 коммутации, состоящий из трех ключевых элементов (ключей пр о- порционального регулирующего элемента 4) ...

Измеритель 2 длительности протекания Тока состоит из ключа 8, генератора 9, счетчика 10, регистра 11, дешифратора 12, триггера 13 и формирователя 14 импульсов, Выходы измери- теля 2 протекания трка, которьпми являются выходы дешифратора 125 подключены к управляющим входам ключей 6 и 7 пропорционального 4 и интегрального 3 регулирующих элементов, а вход, 06разованный управляющим входом ключа 8 и формирователя 14 импульсов, соединен с выходом датчика 1 напичия тока

ходом датчика 1 . Один вход Tppirrepa 13 соединен с одним кз выходов счетчика 10 5, а другой вход-- с датчиком 1. Выходы дешифратора 12 являются .выходами ИДПТ 2. Введение триггера 13 .и регистра 11 в ИДПТ 2 обеспечивает оптимальную настройку устройства 9 режиме прерывистого, так и в рехеиме непрерывного тока, ч то приводит к линеаризации статических характеристик управляемьгх выпрямителей, чем и достигается поставленная цель. 3 ил.

единичный сигнал с которого разрешает заполнение счетчика-10 импульсами стабильной частоты генератора 9, при наличии единичного сигнала на выходе

16триггера 13. Выходы счетчика 10 объединены с входами регистра 11, выходгя которого соединены с входами дешифратора 12. Управляющий вход регистра 11 Запись обьединен с выходо

17формирователя 14 импульсов, а установочный вход счетчика ТО - с выходом 18. Выход 15 переполнения счетчика

10 соединен с R-входом триггера 13, S-вход которого связан с выходом датчика 1 наличия тока, а .выход 16 - с входом ключа 8 и формирователя 14.

.Устройство работает следующим образом,

В ре: киме прерывистого тока при появлении тока в силовой цепи на выходе датчика I наличия тока появляется единичный сигнал, который разрешае заполнение счетчика 10 через ключ 8 импульсами стабильной частоты генератора 9 (фиг.2). В момент начала бестоковой паузы с датчика 1 наличия тока., переходящего из единичного в нулевое состояние, формирователь 14 импульсов формирует сигнал 17 записи в регистр и сигнал 18 сброса счетчика, подготавливая его для счета сле- дующе1Й длительности импульса тока. Записанное в регистр 1 1 число посту- рает на вход дешифратора 12, на одном из выходов которого появляется единич- ньй сигнал:, который открывает соот- Бетст вующие ключи 6 и 7 блоков ком- нутации. Величины сопротивлений, коммутируемых. ключами 6 и 7, выбираются таким образом, чтобы передаточная функция регулятора при данной длительности протекания тока соответствовала оптимальной настройке . контура регулирования тока. На следующем импульсе тока устройство работает аналогично.

Частота f импульсов генератора 9 выбирается та.-:ой, чтобы за период 2 происходило полное заполнение счетчика 10.

f (2 - 1),

где п - разрядность счетчика;

- круговая частота напряжения

питания;

m - фазность схемы преобразователя .

При переходе в режим непрерывного тока время протекания тока больше чем 2(Vm, поэтому на выходе 15 счетчика 10, заполняемого импульсами генератора 9 через ключ 8, появляется импульс переполнения (фиг.2), который устанавливает на выходе триггера 13 нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсов через ключ 8, и определяют появление на выходе 18 формирователя 14 импульсов импульса сброса счетчика 10, а на выходе 17 - импульса записи в регистр 11, по которому переписывается нуль из счетчика 10, что соответствует нулевым сигналам на выходе дешифратора 12 и настройке регулятора, оптимальной для режима непрерывного тока.

При возврате в режим прерывистого тока триггер 13 устанавливается в единичное состояние по срезу сигнала датчика 1 наличия тока и регулятор работает в зоне прерывистых токов, как описано выше. ,

Формирователь 14 импульсов фиг.З) работает следуюш 1м образом.

По заднему фронту сигналов с датчика 1 наличия тока или с выхода 16 триггера 13, поступающих на элемент ИЛИ 19, на двух элементах задержки, собранных на вентиле 20, конденсаторе 21, элементе И-НЕ 22 и вентиле 23, конденсаторе 24, элементе И-НЕ 25, а также на элементах И-НЕ 26-29

)0

5

20

25

30

35

40

-IS

50

ные импульсы, в зависимости от состояния сигнала на выходе 16 триггера 13, что определяется на элементах И-НЕ 31-34, направляются на управляю щие входы регистра и счетчика через элементы 35 и 36 соответственно.

Эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в повышении показателей качества процессов регулирования за счет линеаризации статической характеристики вентильного преобразователя независимо от парамет ров нагрузки преобразователя и их изменений во времени, от уровня ЭДС, токового режима в силовой цепи. Улучшение .показателей качества процессов регулирования способствует повышению качества продукции, изготовляемой на объекте управления, позволяет расширить номенклатуру выпускаемых изделий выпуск которых сдерживался недостаток ной точностью формирования траекторий изготовления, создает благоприятные предпосылки для оптимизации систем вентильного электропривода по быстродействию, расширению диапазона регулирования независимо от характера токового режима.

Формула изобретения

Адаптивнь й регулятор для устройства управления выпрямителем, содержащий датчик наличия тока, выход кото рого через измеритель длительности протекания тока, включающий дешифратор, генератор, соединенный через ключевой элемент со счетным входом счетчика, вход Сброс которого соединен с первым выходом формирователя импульсовS включающего первый элемент Pfflli, первьй вход которого является входом формирователя импульсов, а второй вход вторым его входом, два элемента задержки, входы которых подключены к выходам первого элемента ИЛИ, первьй элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента VJIH, а второй вход - к выходу первого элемента задержки, второй элемент И-НЕ, первьш вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход - к выходу пер- ,вого элемента ИЛИ, третий вход - к

формрруются два импульса, разнесенные55 выходу второго элемента задержки, выпо времени, причем длительность импульсов определяется величинами емкости конденсаторов 21 и 24. Получен)0

5

20

25

0

5

0

S

0

ные импульсы, в зависимости от состояния сигнала на выходе 16 триггера 13, что определяется на элементах И-НЕ 31-34, направляются на управляющие входы регистра и счетчика через элементы 35 и 36 соответственно.

Эффект от внедрения предлагаемого устройства заключается в повышении показателей качества процессов регулирования за счет линеаризации статической характеристики вентильного преобразователя независимо от параметров нагрузки преобразователя и их изменений во времени, от уровня ЭДС, токового режима в силовой цепи. Улучшение .показателей качества процессов регулирования способствует повышению качества продукции, изготовляемой на объекте управления, позволяет расширить номенклатуру выпускаемых изделий, выпуск которых сдерживался недостаток-- ной точностью формирования траекторий изготовления, создает благоприятные предпосылки для оптимизации систем вентильного электропривода по быстродействию, расширению диапазона регулирования независимо от характера токового режима.

Формула изобретения

Адаптивнь й регулятор для устройства управления выпрямителем, содержащий датчик наличия тока, выход которого через измеритель длительности протекания тока, включающий дешифратор, генератор, соединенный через ключевой элемент со счетным входом счетчика, вход Сброс которого соединен с первым выходом формирователя импульсовS включающего первый элемент Pfflli, первьй вход которого является входом формирователя импульсов, а второй вход вторым его входом, два элемента задержки, входы которых подключены к выходам первого элемента ИЛИ, первьй элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента VJIH, а второй вход - к выходу первого элемента задержки, второй элемент И-НЕ, первьш вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход - к выходу пер- ,вого элемента ИЛИ, третий вход - к

ход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ через первый элемент НЕ и к первому входу четвертого элемента Й-НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и первому входу пятого элемента И-НЕ, второй вход четвертого элемента И-НЕ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ через второй элемент НЕ, второй вход пятого элемента И-НЕ подключен к выходу второго элемента И-НЕ через третий элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И-НЕ, рторой вход которого подключен к вы ходу второго элемента НЕ, выход третьего элемента И-НЕ подключен к первому входу второго элемента ИЛР1, выход четвертого элемента И-НЕ подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выходы шестого и пятого элементов И-НЕ подключены к вторым входам второго и третьего элементов ИЛИ соответственно,- выходы второго и третьего элементов ИЛИ являются первым и вторым выходами формирователя импульсов, объединенные вход ключевого элемента и первый вход формирователя импульсов являются входом измерителя

длительности протекания тока, выходы дешифратора - его выходами, подключенными к соответствующим входам двух блоков коммутации, выход одного

,5 из которых соединен с входом пропор- ционапъного регулирующего элемента, выход дрз гого - с входом интегрирующего регз лирующего элемента, выходы обоих регулирующих элементов пйдклю10 чены к входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью повы- шения качества выходного напряжения путем линеаризации статической характеристики, в измеритель длительности

15 протекания тока введены триггер и регистр, входы которого подключены к соответствующим выходам счетчика, его выходы - к соответствующим входам дешифратора, управляющий вход

20 Запись регистра подключен к втором выходу формирователя импульсов, S-вход триггера подключен к выходу датчика наличия тока, R-вход - к выходу переполнения счетчика, а его

25 выход подключен к управляющему входу ключевого элемента и второму входу формироват€ ля импульсов.

Фмз.2

Редактор В.Петрат

Составитель Е.Калинкин

Техред 8,Кадар ,- Корректор С.Шекмар

Заказ 4017/52 Тираж 631 . Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4,

.й/г 3