Устройство импульсного регулирования мощности в @ -фазной сети без нейтрали Советский патент 1986 года по МПК G05F1/66 

числа периодов напряжения сети, на которое нагрузка подключается к сети 2 с помощью вентилей 11-13. Время включенного состояния вентилей 11-13 в течение интервала регулирования определяется формирователем импульсов 4, выход которого через трехтактный распределитель 5, схемы совпадения 7-9 и шифратор 10 соединен с управляющими электродами вентилей 11-13.

Каждый интервал регулирования делителя счетчиком 27 на ряд подинтервалов. Через счетчик 24, сумматор 25 и регистр 29 управляющий сигнал с шины сигнала управления 26 оказывает управляющее воздействие на формирователь импульсов 4 в начале каждого подинтервала, за счет чего улучшаются динамические характеристики и повышается точность регулирования. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дискретного регулирования мощности электротермических установок, подключенных к трехфазной сети без нейтрали. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение точности регулирования. Регулирование мощности осуществляется изменением целого

Изобретение относится к электротехнике , предназначено для дискретного регулирования мощности электротермических установок, подключенных к трехфазной сети переменного тока без нейтрали и является усовершенствованием известного по авт. св. № 596930.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение точности регулирования за счет уменьшения времени запаздьшания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства импульсного регулирования мощности; на фиг. 2 - схема синхронизатора.

I ,

Устройство содержит синхронизатор 1, соединенный своими входами с шинами А, В, С сети 2, а тактовым выходом - с входом первого счетчика 3, выход которого соединен с тактовым входом формирователя 4 импульсов управления, а его выход соединен с входом трехтактного распределителя 5 и Bxoja;oM Установка 1 триггера 6. Вьрсоды распределители 5 соединены с вторыми входами схем И 7 - 9, первые входы которых подключены к синхронизирующим выходам синхронизатора 1, третьи входы - к прямому выходу триггера 6, а выходы - ко входам шифратора 10, выходы которого подключены к управляющим электродам вентилей 11 - 13, подключенных последовательно с частями 14 - 16 нагрузки к сети 2. Кроме того, вход второго счетчика 17 соединен через схему ИЛИ 18 с выходами схем 7 - 9, а выход его подключен к

входу Установка О триггера 6.Шифратор 10 содержит схемы ИЛИ 19 - 21 входы которых соединены с его входом, причем с первым входом соединены входы схем 19 и 20, с вторым входом

входы схем 20 и 21, с третьим входом входы схем 21 и 19, а выходы этих схем являются выходами шифратора 10. Кроме того, параллельные входы 22 и

23 третьего счетчика 24 и накапливающего сумматора 25 соединены соответственно с (n-S) старшими и 5 младшими разрядами шины 26 сигнала управления, параллельные входы четвертого

счетчика 27 соединены с (м -S) старшими разрядами шины 28 сигнала дли.тельности интервала регулирования счетный вход его - с выходом первого счетчика 3, выход - с входами записи

третьего счетчика 24 и накапливающего сумматора 25, выход переноса которого соединен с суммирующим входом третьего счетчика 24, вход записи регистра 29 соединен с выходом четвертого.счетчика 27 через цифровой элемент 30 задержки, информационные входы регистра 29 соединены с выходами третьего счетчика 24, а выхода - с информационными входами формирователя 4 импульсов управления.

Синхронизатор 1 содержит формирователи 31-1, 31-2, 31-3 синхроимпульсов и ИЛИ 32. Выходы 33 синхронизатора 1 подключаются к фазам сети 2. Синхронизирующие выходы 34 соединяются с входами элементов И 7 - 9. Тактовый выход 35 синхронизатора соединяется с входом счетчика 3. Каждый формирователь синхроимпул ,сов содержит трансформатор 36, двух полупериодный выпрямитель 37, ограни читель 38 амплитуды, инвертор 39. Синхронизатор 1 формирует импульсы-, соответствующие переходу через нул напряжения сети. При появлении напряжения на шинах сети 2 синхронизатор 1 генерирует синхроимпульсы, совпадающие с моментами переходов через нуль напряжений фаз сети, которые поступают на вход счетчика 3 и на первые входы соответ ствующих схем 7-9. Счетчик 3 форми рует импульсы синхронизации формирователя 4 делением частоты входных синхроимпульсов на целое число, что позволяет ограничить наибольшее значение мощности в нагрузке на нужном уровне. Импульсы с тактового синхронизатора поступают на счетный вход четвертого счетчика 27, на параллельные информационные входы кото рого подключены (n-S) старших разрядов и -разрядного сигнала длительности интервала регулирования, код числа Л//с где с - некоторое число, на которое число А,/ делится без остатка, определяющего длительность подинтервала ip fp/с1, где Тр - длительность интервала регулирования. Четвертый счетчик 27 работа ет в режиме делителя частоты с коэффициентом деления, равным числу /V/d на его параллельных входах, и формирует на своем выходе тактовые импуль -), период следования которых равен подинтервалу t . Каждым таким импульсом в третий счетчик 24 и регистр 29 записывается число, выражен ное - S старшими разрядами сигна ла управления ) , поступающее на входы 22 третьего счетчика 24. Им-, пульсы с тактового выхода синхрониза тора 1 поступают также на тактовый вход формирователя 4, на параллельные входы которого подключены параллельные выходы регистра 29, параллельные информационные входы которого соединены с выходами третьего счетчика 24. Формирователь 4 на своем выходе в течение подинтервала tp Tp/J формирует импульсную последовательность, число импульсов которой в течение подинтервала tp равно числу, выраженному п -S старшими разрядами сигнала управления У на его параллельных входах. Импульсы управления с выхода формирователя 4 поступают на вход распределителя 5, чередующего порядок подключения схем 7 - 9 к входам синхронизатора 1 во времени. Одновре менно тактовые импульсы поступают I на вход Установка 1 триггера 6, переключая его в единичное состояние. Сигнал прямого выхода триггера поступает на все схемы 7-9, снимая запрет на их включение. Для включения любой схемы 7-9 необходимо совпадение во времени сигналов на всех ее входах. Например, если в преДЫДУ1ДИЙ момент времени до прихода тактового импульса подключена схема 9, то после прихода импульса распределитель 5 переключается в последующее состояние и подключает схему 7, отключив схему 9, Последующ™ тактовый импульс подключает схему 8, отключив схему 7 и т.д. В любом случае на выходе каждой из схем 7 - 9, подключенной в данный момент распределителем 5, последовательно во времени появляются импульсы, синхронные с моментами перехода через нуль напряжений соответствующих фаз сети.Так, при включении схемы 7 на ее выходе появляются импульсы, синхронные с напряжение между фазами аЬ сети, на выходе схемы 8 при ее включенииимпульсы, синхронные с напряжением между фазами Ьс, на выходе схемы 9 импульсы, синхронные с напряжением между фазами со Количество импульсов мощности в течение подинтервала t feT /2 определяется длительностью включенного состояния триггера 6, которая определяется основанием счета второго счетчика 17, равным с на вход которого через схему ИЛИ 18 поступавыходов схем 7, 8 импуль сы ют b - коэффициент деления 9 (где или 3, Т, - период напряжения счетчика сети) . Импульс с выходов схем 7, 8 или поступает на входы шифратора 10, его выходов подаются на входы упавляемых вентилей 11- 13. Каждый мпульс поступает на входы двум схем ЛИ из трех, имеющихся в шифраторе, ключая в течение полупериода сетеого напряжения два вентиля из трех. апример, импульсы на выходе схемы 51 7,совпадающие по фазе с моментами перехода через нуль напряжения между фазами o,t сети, поступают на входы сети 19 и 20, одновременно включая вентили 11 и 12 и подключая части 14 и 15 нагрузки к фазам А и В сети в течение одного полупериода сети. Импульсы на выходе схемы 8,синхронизированные с напряжением между фазами Ьс сети,одновременно поступают на входы вентилей 12 и 13, подключая части 15 и 16 нагрузки к фазам b и с сети, а импульсы на выходе схемы 9 подключают аналогично части 16 и 14 нагрузки к фазам С и а сети. Длительность подключения нагрузки к сети на каждом подинтервале определяется количеством синхроимпульсов, поступающим на один из входов шифратора 10 и при коэффициенте деления счетчика 3, равном 1, каждый синхроимпульс подключает нагрузку на y-Xs один полупериод, т.е. при --т- 53 нагрузка подключается к сети в т чение подинтервала на 53 полупериода сети. Распределитель 5 обеспечивает рав номерную загрузку фаз в пределах интервала Т . Например, если некоторым тактовым импульсом с выхода формирователя 4 распределитель 5 устанавливается в состояние, при котором открыта схема И 7, и при этом нагрузка подключается к фазам аЬ то следующим тактовым импульсом распределитель переключается,открывает .схему И 8, а нагрузка подключается к фазам с сети и т.д. Таким образом, устройство осущест вляет чередование порядка использова ния фаз сети и потребление мощности от этих фаз во времени Р вс -S- Р as Возможен и иной, обратный порядок подключения фаз, что достигается изменением направления переключения распределителя 5. При работе устройства описанным образом выполняется 53 включения на подинтервале -tp, содержащем 125 такТр с1 {.р имееттов. На интервале 530 включений. ся таким образом т.е. имеет место ошибка регулирования 7/1250, которая учитывается сле дующим образом. Каждым импульсом с выхода четвертого счетчика 27 проис 7 ходит суммирование числа, выралсенного S младшими разрядами сигнала управления V, в накапливающем сумматоре 25. Например, первым импульсом в него записывается число г 7. На выходе переноса накапливающего сумматора сигнал отсутствует, так как 7 d 10. При этом на выходах третьего счетчика есть число 53, записанное в него этим же импульсом, и на этом подинтервале tp распределяются 53 импульса мощности. Второй импульс снова записывает, в третий счетчик 24 число 53, а в накапливающий сумматор 25,.в котором уже записано число 7, добавляет это же число и при этом в соответствие с алгоритмом работы сумматора 25 на выходе его переноса появляется сигнал Лог. 1, который.пбступив на суммирующий вход третьего счетчика 24, увеличивает на единицу (до 54) его содержимое. Так как сигнал с выхода четвертого счетчика 27 поступает на вход записи регистра 29 через цифровой элемент 30 задержки, обеспечивающий запись информации с выхода третьего счетчика 24 после увеличения его содержимого на 1 сигналом с выхода переноса сумматора 25, то в регистр записывается число 54 и на втором подинтервале распределяются 54 импульса. Разложение коэффициента деления К на грубую и точную К„ части позволяет существенно уменьшить период регулирования и тем самым улучшить динамические характеристики устройства, причем статическая точность регулирования от этого не ухудшается, так как ошибка учитывается в последующих периодах регулирования . ФормУла изобре те н и я Устройство импульсного регулирования мощности в tYi -фазной сети без нейтрали по авт. св. № 5969.30, о тличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения точности регулирования за счет уменьшения времени запаздьгоания, введены третий и четвертый счетчики, накапливающий сумматор, регистр и цифровой элемент задержки, причем параллельные входы накапливающего сумматора и третьего счетчика соединены с S младшими и и- 5 старшими разрядами шины и -разрядного сигнала управления, параллельные входы четвертого счетчика соединены с и -5 старшими разрядами шины и разрядного сигнала длительности интервала регулирования, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом первого счетчика, выход четвертого счетчика соединен с входами записи третьего счетчика и накапливакядего сумматора, выход переноса которого соединен с суммирующим входом третьего счетчика, вход записи регистра - с выходом четвертого счетчика через цифровой элемент задержки информационные входы регистра соединены с выходами третьего счетчика, а выходы регистра - с информационными входами формирователя импульсов.

Фи8.2

J4