Настоящее изобретение относится к устройствам для регулирования частоты и напряжения электромашинных иреобразователейсвязанного типа с перекрестным взаимодействием каналов регулирования. В таких устройствах применяются полупроводниковые усилители релейного действия с модуляцией ширины импульса, а измерительным органом служит стабилитрон.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в качестве измерительного органа канала, воздействуюшего на возбуждение генератора, применен контур автопараметрического резонанса, выполненный из последовательно соединенных трансформаторов, конденсатора и индуктивности.
Такое выполнение устройства улучшает быстродействие системы регулирования и позволяет осуществлять коррекцию для статической ошибки регулирования.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Электромашинный преобразователь имеет два канала регулирования, один из которых воздействует на обмотку возбуждения ОВ двигателя Д постоянного тока, изменяя частоту выходного напряжения преобразователя, а другой - на обмотку возбуждения O.S, генератора Л изменяя величину выходного напряжения. Кроме того, предусмотрено перекрестное взаимодействие каналов регулирования. Связь регулируемых параметров (частоты и напряжения) осуществляется черезобъект регулирования и комбинированный чувствительный элемент. В качестве такого элемента используется контур автопараметрического резонанса, состоящий из двух последовательно соединенных трансформаторов Тр и Гра, конденсатора С, и индуктивности LO- Контур автопараметричес№ 135945- 2 кого резонанса включен в канал, воздействующий на возбуждение генератора/, и служит его измерительным органом. При работе электромашинного преобразователя в контуре автопараметрического резонанса возникают колебания, амплитуда которых зависит от частоты и величины напряжения на выходе преобразователя. В зависимости от величины затухания этот контур может иметь любую крутизну рабочего участка амплитудных и амплитудно-частотных характеристик (что трудно обеспечить в контурах гармонического резонанса из-за их малой добротности). В канале, воздействующем на возбуждение электродвигателя Ц, в качестве измерительного элемента используется трансформатор напряжения Трз.
Каналы регулирования выполнены на полупроводниковых триодах с использованием импульсного способа регулирования. В каждом канале имеется по два каскада, в качестве которых применяются модулятор, изменяющий ширину импульсов в зависимости от значения величины входного сигнала, и усилитель мощности в виде бесконтактного реле на мощных триодах. Каскады соединены между собой через эмиттерный повторитель, обеспечивающий согласование их выходного и входного сонротивлений. Модулятор ширины импульсов канала регулирования частоты работает на принципе использования остаточных пульсаций выпрямленного напряжения, сглаженного RC-фильтром. Выпрямленное напряжение, пропорциональное среднему значению регулируемого напряжения преобразователя с наложенными на него пульсациями, подается на нелинейный мост, образованный сопротивлениями i и RZ и опорными диодами ОД и ОД2. Когда напряжение на входе этого моста превышает заданную величину, срабатывает триггер, состояший из триодов ПТ и ПТ-,, который подает сигнал на срабатывание полупроводникового реле второго каскада, выполне ного на триодах ПТ, ПТ и ПТ
Канал, воздействующий на возбуждение двигателя Д, остается в проводящем по отношению к нагрузке состоянии до тех пор, пока сумма постоянной составляющей и мгновенного значения напряжения пульсации не становится меньще напряжения срабатывания модулятора. В этот момент происходит опрокидывание триггеров модулятора и выходного каскада и процесс формирования управляемого импульса заканчивается. Для уменьшения заднего фронта импульсов в цепь базы выходного триода подается напряжение от выпрямителя BI.
Аналогично работает канал, воздействующий на возбуждение генератора Г. Широтная модуляция импульсов в этом канале осуществляется посредством изменения амплитуды сигнала на входе нелинейного моста, образованного сопротивлениями и и опорными диодами ОДз и ОД.. Канал остается в проводящем состоянии, пока мгновенное значение пульсирующего напряжения на входе упомянутого моста, которое подается от контура автопараметрического резонанса, остается ниже уровня срабатывания модулятора, собранного на полупроводниковых триодах ПТ и ПТ-. На выходе канала включено полупроводниковое реле на триодах nis, ПТд и ЯГю, формирующее мощный управляющий импульс. Для уменьшения заданного фронта этого импульса в цепи базы выходного триода ПТю подано напряжение от выпрямителя В.
В системе регулирования предусмотрены органы настройки, из которых переменная линейная индуктивность LO Для настройки контура автопараметрического резонанса на возбуждение колебаний при заданных значениях частоты и напряжения преобразователя и переменные со; противления 5 и R для регулирования чувствительности контура расположены в канале, воздействующем на возбуждение генератора, а потенциометр Rj для одновременного изменения уровня регулирования частоты и напряжения преобразователя к переменное сопротивление (не локазано на чертеже), включаемое последовательно с конденсатором С фильтра, для регулирования чувствительности канала к изменению напряжения входят в канал, воздействующий на возбуждение двигателя.
При подключении нагрузки к генератору Г напряжение на его выходе снижается, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний в .контуре автопараметрического резонанса. На уменьшение сигнала, сни:маемого с контура автопараметрического резонанса, канал, воздействующий на возбуждение генератора, реагирует таким увеличением тока возбуждения, при котором напряжение генератора возрастает до прежнего уровня. Канал же, воздействуюнхий на возбуждение двигателя, на снижение напряжения отвечает уменьшением тока возбуждения, что приводит к увеличению частоты. Отсюда следует, что в первый момент включения нагрузки сигнал, получаемый двигателем, компенсирует снижение его скорости вращения вследствие увеличения механической нагрузки на валу. Снижение скорости вращения двигателя приводит в контуре автопараметрического резонанса к уменьшению частоты, что вызывает увеличение амплитуды автопараметрических колебаний, а следовательно, понижение уровня напряжения и увеличение частоты изменения напряжения преобразователя.
Таким образом, внешнее возмушающее воздействие вводится одновременно в оба канала регулирования через изменение напряжения, а взаимная коррекция каналов относительно уровня настройки осуществляется последовательно: изменение напряжения приводит к изменению частоты, а изменение частоты изменяет уровень поддерживаемого напряжения. Изменяя чувствительность измерительных органов системы регулирования, можно осуществлять настройку системы на регулирование частоты с любым знаком статизма, а также получить астатическоерегулирование частоты преобразователя.
Предмет изобретения
Устройство для регулирования частоты и напряжения электромащинных преобразователей связанного типа с перекрестным взаимодействием каналов регулирования,отличающееся тем, что, с целью улучшения быстродействия и повышения точности регулирования, в качестве измерительного органа канала, воздействующего на возбуждение генератора, применен контур автопараметрического резонанса, выполненный из последовательно соединенных трансформаторов, конденсатора и индуктивности.
- 3 -№ 135945
