Потребитель активного тока Советский патент 1992 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием изобретения по основному авт.св. 1610476.

Известен потребитель активного тока с цифровым управлением проводимостью, содержащий подключенный к силовому входу мостовой выпрямитель, нагруженный через датчик тока на п параллельно включенных цепочек, состоящих из последовательно соединенных, взвешенных по двоичному закону резисторов с управляемыми ключами, суммирующий усилитель, инвентирующий вход которого подключен к выходу датчика тока, а неинвентирующий - к входу управления устройства, фазовраща- тель на 90°, формирователь коротких импульсов, ячейку памяти, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), активный выпрямитель, компаратор, формирователь прямого и дополнительного кодов, сумматор и зало- минающий регистр, причем вход фазовращателя на 90° подключен к силовому входу устройства, а его выход через формирователь коротких импульсов - к управляющему входу ячейки памяти и входу запуска АЦП, аналоговый вход ячейки памяти подсоединен к выходу суммирующего усилителя, а ее выход связан через активный выпрямитель с аналоговым входом АЦП, а через компаратор - со знаковым входом формирователя прямого и дополнительного кодов, информационный вход которого соединен с цифровым выходом АЦП, выход формирователя, подключен к каналу А сумматора, а выход последнего - к информационному входу за- поминающего регистра, синхровход которого соединен с синхронизирующим выходом АЦП, выходы запоминающего регистра подключены одновременно к входам управляемых ключей и каналу В сумматора, при этом более старший по весу выход запоминающего регистра связан через управляемый ключ с более меньшим по величине резистором.

Недостаток данного потребителя - низ- кое качество вводимого в систему переменного тока зондирующего сигнала за счет возникновеноия помех при коммутации управляемых ключей.

Цель изобретения - улучшение качества вводимого в систему переменного тока зондирующего сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены нормирующий усилитель, формирователь ко- ротких импульсов и двухпозиционный переключатель, причем вход нормирующего усилителя подключен к силовому входу устройства, а его выход через дополнительный формирователь коротких импульсов соединен с первым неподвижным контактом двухпозиционного переключателя, подвижный контакт которого подключен к синхров- ходу запоминающего регистра, второй неподвижный контакт переключателя соединен с синхронизирующим выходом АЦП.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Потребитель активного тока содержит Подключенный к силовому входу мостовой выпрямитель 1, нагруженный через датчик 2 тока на п параллельно включенных цепочек 3, состоящих из последовательно соединенных, взвешенных по двоичному закону резисторов 4 с управляемыми ключами 5, суммирующий усилитель 6, инвентирующий вход которого подключен к входу датчика 2 тока, а неинвентирующий - к входу управления устройства, фазовращатель 7 на 90°, формирователь 8 коротких импульсов, ячейку 9 памяти, АЦП 10, активный выпрямитель 11, компаратор 12, формирователь 13 прямого и дополнительного кодов,сумматор 14, запоминающий регистр 15, нормирующий усилитель 16, формирователь 17 коротких импульсов и двухпозиционный переключатель 18, причем вход фазовращателя 7 на 90° подключен к силовому входу устройства, а его выход через формирователь 8 коротких импульсов - к управляющему входу ячейки 9 памяти и входу запуска АЦП 10, аналоговый вход ячейки 9 памяти подсоединен к выходу суммирующего усилителя 6, а ее выход связан через активный выпрямитель 11с аналоговым входом АЦП 10, а через компаратор 12 - со знаковым входом формирователя 13, информационный вход которого соединен с цифровым выходом АЦП 10, выход формирователя 13 подключен к каналу А сумматора 14, а выход последнего - к информационному входу запоминающего регистра 15, синхровход которого соединен с подвижным контактом переключателя 18, первый и второй неподвижные контакты переключателя 18 подключены соответственно к выходу формирователя 17 коротких импульсов и синхронизирующему выходу АЦП 10, выходы запоминающего регистра 15 подключены одновременно к входам управляемых ключей 5 и каналу В сумматора 14, при этом более старший по весу выход запоминающего регистра 15 связан через управляемый ключ 5 с более меньшим по величине резистором 4. Потребитель активного тока работает следующим образом.

Входное напряжение синусоидальной формы, подаваемое на силовой вход потребителя, преобразуется с помощью мостового выпрямителя 1 в двухполупериодное, что сключает инверсный режим,работы управяемых ключей 5. Величина потребляемого ока определяется текущими значениями входного напряжения и суммарного сопро- 5 ивления, образованного набором резистоов 4. При этом подключение того или иного набора резисторов 4 осуществляется с поощью управляемых ключей 5 в зависимоти от поданного на них двоичного кода с 10 выходов запоминающего регистра 15.

Напряжение с датчика 2 тока, пропорциональное двухполупериодно выпрямленному потребляемому току, поступает на инвентирующий вход суммирующего усили- 15 еля 6, на неинвертирующий вход которого подается напряжение задания зондирующего сигнала с входа управления устройства, соответствующее требуемой амплитуде потребляемого тока. Полученная арифме- 20 ическая разность этих напряжений с выхода суммирующего усилителя 6 подается на аналоговый вход ячейки 9 памяти, где происходит фиксирование напряжения рассогласования по поступлению синхро- 25 импульса, формируемого формирователем 8 коротких импульсов в момент перехода через нуль входного напряжения, сдвинуого на 90° фазовращателем 7.

Таким образом, запоминаемое на пол- 30 периода в ячейке 9 памяти напряжение рас- согласования представляемт собой разность амплитудных значений требуемого и действительного потребляемого тока. Модуль величины отклонения выделяется 35 активным выпрямителем 11 продается на аналоговый вход АЦП 10, который по заднему фронту синхроимпульсов, поступающих на вход запуска с формирователя 8 коротких импульсов, формирует соответствую- 40 щий напряжению рассогласования параллельный n-разрядный двоичный код, подаваемый на информационный вход формирователя 13 прямого и дополнительного кодов. В зависимости от знака откло- 45 нения, выявляемого компаратором 12, формирователем 13 формируется либо прямой код, если разность положительная, либо дополнительный, если разность отрицательная. Получаемый код с выхода 50 формирователя 13 подается в канал А сумматора 14, где складывается с текущим содержимым запоминающего регистра 15, поступающим в канал В этого сумматора. По .сигналу с двухпозиционного пе- 55 реключателя 18, подаваемому .на синхровход запоминающего регистра 15, скорректированная на величину отклонения сумма с выхода сумматора 14 заносится в запоминающий регистр 15.

При этом состояние выхода запоминающего регистра 15 изменяется так, что подключенный к силовому входу устройства через датчик 2 тока, мостовой выпрямитель 1 и замкнутые управляемые ключи 5 набор резисторов 4 компенсирует возникшие отклонения амплитуды тока от заданной.

Сигнал на синхровход запоминающего регистра 15 подается в зависимости от положения переключателя 18 либо с синхронизирующего выхода АЦП 10, либо с выхода дополнительной цепи нормирующий усилитель 16 - формирователь 17 коротких импульсов. На выходе формирователя 17 формируются короткие синхроимпульсы, совпадающие по фазе с моментом перехода через нуль входного напряжения.

Поэтому срабатывание регистра 15 и, следовательно, переключение управляемых ключей 5 происходят в моменты времени, когда мгновенное значение протекающего через набор резисторов 4 тока равно нулю.

Благодаря этому вводимый в систему переменного тока зондирующий сигнал.по потребляемому току не имеет скачков в моменты максимума входного напряжения, вызывающих паразитные переходные процессы.

В другом положении переключателя 18 функционирование предлагаемого потребителя активного тока осуществляется аналогично известному. В этом случае целесообразно исследовать реакцию системы переменного тока на зондирующий сигнал типа Ступенька.

Формула изобретения Потребитель активного тока по авт.св. № 1610476, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества вводимого в систему переменного тока зондирующего сигнала за счет устранения помех, возникающих при коммутации управляемых ключей, введены нормирующий усилитель, дополнительный формирователь коротких импульсов и двухпозиционный переключатель, причем вход нормирующего усилителя подключен к силовому входу, а его выход через дополнительный формирователь коротких импульсов соединен с первым неподвижным контактом двухпозиционного переключателя, подвижный контакт которого подключен к синхровходу запоминающего регистра, второй неподвижный контакт двухпозиционного переключателя соединен с синхронизирующим выходом аналого- цифровогб преобразователя.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - улучшение качества вводимого в систему переменного тока зондирующего сигнала. Потребитель активного тока содержит мостовой выпрямитель 1, датчик 2 тока, несколько параллельно включенных цепочек 3, состоящих из последоваГ Зх.упр. Сип. 8х. 1 /J тельно соединенных резистора 4 и управляемого ключа 5, суммирующий усилитель 6, фазовращатель 7 на 90°, формирователь 8 коротких импульсов, ячейку 9 памяти, активный выпрямитель 11, компаратор 12, АЦП 10, формирователь 13 прямого и дополнительного кодов, сумматор 14 и запоминающий регистр 15. Цель достигается тем, что в потребитель введены нормирующий усилитель 16, дополнительный формирователь 17 коротких импульсов и двухпозиционный переключатель 18. Благодаря этому переключение управляемых ключей происходит в момент времени, когда мгновенное значение протекающего через набор резисторов тока равно нулю, что улучшает качество вводимого зондирующего сигнала по потребляемому току.1 ил. Гз Ј СО Ю ю 14 т