Регулятор тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 

г.

f fpl

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в электроприводе с подчиненным регулированием координат и тиристорными преобразователями без уравнительных токов. Цель изобретения - повьшение качества регулирования тока. Регулятор тока содержит пропорциональное интегральное звено 1, к двум входам которого подключены резисторы 2 и 3 через конденсаторы 4 и 5, соединенные с общим проводом. Введение двух шунтирующих цепочек,состоящих каждая из последовательно соединенных резистора 6(7) и нелинейного сопротивления 8(9),позволяет обеспечить одинаковые динамические характеристики контура тока и электропривода в целом в режиме прерывистого и непрерывного тока тиристорного преобразователя.1 ил. с

00 О)

ел

00 ю

00

Изобретение относится к электро- технике,а именно к электроприводу с подчиненным регулированием координат и с тиристорными преобразователями без уравнительных токов.

Целью Изобретения является повышение качества регулирования тока.

На чертеже изображена схема предлагаемого регулятора тока.

Регулятор тока содержит пропорционально-интегральное звено 1, к двум входам которого подключены резисторы 2 и 3 и которые через конденсаторы 4 и 5 соединены с общим проводом, две шунтирующие конденсаторы 4 и 5 цепочки, состоящие из последовательно соединенньк резисторов 6 и 7 и нелинейных сопротивлений 8 и 9.

Нелинейные сопротивления 8 и 9 могут быть реализованы на включенных встречно-параллельно диодах (при соответствующем включении также могут быть использованы стабилитроны). Значения сопротивлений RH, R нелинейных сопротивлений 8 и 9 являются нелинейными функциями токов, протекающих по ним,причем,если токи равны, то равны и значения, этих .сопротивлений (R н

Регулятор работает следующим образом.

На первый вход пропорционально- интегрального звена 1 через резистор 2 подается напряжение (U }, пропорциональное заданному значению тока, а на второй вход через ре5ис- тор 3 подается напряжение (-U ), пропорциональное действительному значению тока. Напряжение (Upr) на выходе пропорционально-интегрального звена 1 является напряжением управления, которое поступает на вход системы импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем.

Пропорционально-интегральное звено 1, выполненное на базе инвертирующего операционного усилителя, реализует передаточную функхщю

W(pl

и Рт (Р)

UC/P) - )

R ОС ос

U(. , Ucj - напряжения соответственно на конденсаторах 4 и 5;

0

R

ос

ос

R

BX

значение сопротивления резистора и емкости конденсатора,установленных в цепи обратной связи операционного усилителя , значение сопротивления резисторов, подключенных к инвертирующему входу операционного усилителя. Резисторы 2 и 6, конденсатор 4 и нелинейный элемент 8 образуют инерционное звено. При условии,что сопротивление резистора 2 много меньше входного сопротивления пропорциональ- но-интегрального звена 1, передаточ ная функция инерционного звена имеет вид

Rfc + R.

W,(P)

UC4(P)

U,,(P)

Ri + Re + R

Hi

RC+RHI РГР+1

R,-.R,-.

0

где R, R - сопротивления резисторов 2 и 6;

C - емкость конденсатора 4;

f (U,.r) значение нелинейного сопротивления 8.

R

H1

Зт

Резисторы 3 и 7, конденсатор 5 и нелинейный элемент 9 образуют инерционное звено, передаточная функция которого, при условии, НТО сопротивление резистора 3 много меньше входного сопротивления пропорционально- интегрального звена 1, имеет вид

R, + К

1

0

5

где R3R7 сопротивление резисторов 3 и 7;

Су - емкость конденсатора 5j R,,,,f (и) - значение второго нелиИ i Т

нейного сопротивления 9.

В режиме прерывистого тока U и и.. . малы по абсолютной величине и

R „/-я R, R, ды закрыты).

R ,,

R, -b R,

(диоВ этом случае

.( -СС:РТ

14

W,(P)

RjCjP+l

и передаточная функция регулятора тока при условии,что Rj R,, ROC ос принимает вид

4

WprW

UPT (Р)

) - )

При возрастании U и U

fof

значения нелинейных сопротивлений 8 и 9 уменьшаются и в режиме непрерывного

тока R Н1 - R

R

И1

: R , (диоды открыты) .Количество диодов выбирается таким образом, чтобы последние соотношения выполнялись при токе, превышающем гранично-непрерывный ток,Поэтому в режиме непрерывного тока

R,

W(P)

Rt

j ( г р ТЭа.1

R,+R,

RW.(P) R3 + R-,

R7

Rj+R

RjC.P+l

и передаточная функция регулятора тока прифгсловии,что Rj Ra R R

С,

Сj,принимает вид

Соотношение сопротивлений R и R выбирается из условия (Rj + R)7Rfc 15-25, постоянная времени Roc Cpc выбирается равной эквивалентной постоянной времени Т якорной цепи. Соответствующей режиму непрерывного тока, а постоянная времени интегрирования (R 2 + R) Re5(Coc Rfe выбирается из условия получения заданного качества регулирования в режиме непрерывного тока.

ВНИИПИ Заказ 6654/54 Тираж 583

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поскольку (R,2+R) « 1,

R. c.

то апериодическим звеl

f

о

20

R

ном первого порядка в передаточной

g функции регулятора тока, соответствующей режиму непрерывного тока,можно пренебречь или отнести постоянную .времени +R) этого звена к сумме некомпенсируемых малЕЛс

10 постоянных времени контура тока.

Таким образом,в режиме прерывистого тока регулятор тока реализует интегральный закон регулирования,а в режиме непрерывного тока - про15 порционально-интегральный закон.Причем постоянная времени интегрирования регулятора тока в режиме прерывистого тока в (R,j+R)/R раз меньше его постоянной времени интегрирования в режиме непрерывного тока. Это приводит к выравниванию постоянной времени интегрирования и обеспечивает постоянство структуры разомкнутого контура регулирования тока, что приводит к выравнив.анию ,его динамических характеристик в практически важном диапазоне изменения тока.

Выбором соотношения (.)/R 15-25 удается обеспечить одинако30 вые динамические характеристики контура тока и электропривода в целом в режиме прерывистого и непрерывного тока тиристорного преобразователя.

gg Таким образом, использование регулятора, структура и параметры которого изменяются в зависимости от величины заданного и действительного значений тока и который реализован

40 на базе одного операционного усилителя, позволяет улучшить качество регулирования тока.

25

Формула изобретения

Регулятор тока, содержащий пропорционально-интегральное звено, к двум входам которого подключены резисторы которые через конденсаторы соединены с общим проводом, отличающий- с я тем,что, с целью повышения качества регулирования тока, в него введены две шунтирующие конденсаторы цепочки, состоящие из последовательно соединенных резистора и нелинейного элемента.

Подписное