Электронный корректор напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике, системам управления и регулирования.

Известно устройство, содержащее трансформатор с секционированными обмотками повышения и понижения напряжения и коммутатором на входе для переключения секций трансформатора в зависимости от входного напряжения сети.

Это устройство не предусматривает автоматического регулирования и управления трансформатором, что снижает область его применения.

Наиболее близким к изобретению является электронный корректор напряжения; содержащий трансформатор с коммутатором в его входной цепи, узел включения, два источника питания, входы которых подключены к выходу трансформатора, узел отключения, стабилизатор напряжения, синхронизатор переключения коммутатора, узел контроля напряжения, вход которого подключен к выходу второго источника питания, счетчик, подключенный к выходам счетчика дешифратор, и узел управления коммутатором, подключенный входами к выходам дешифратора, а выходами - к входам коммутатора.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы путем более простого исполнения основных узлов электронного корректора напряжения.

Поставленная цель достигается за счет того, что синхронизатор выполнен в виде двух схем ИЛИ, двух схем И-НЕ, транзистора, коллектор которого является входом питания синхронизатора, эмиттер связан с общим выводом, база и эмиттер зашунтиро- ваны цепью из пятого резистора и стабилитрона, общая точка которых является входом управления синхронизатора, входы первой схемы И-НЕ объединены с выходами двух .старших разрядов реверсивного счетчика, ее выход соединен с первым входом второй схемы И-НЕ, второй вход которой соединен

«

is

iJb

К

со входом питания синхронизатора, а ее выход соединен с первыми входами схем ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узла контроля напряжения, а выходы первой и второй схемы ИЛИ соединены с тактовыми входами реверсированного счетчика на увеличение и на уменьшение счета-соответственно, кроме того, переключающий контакт узла отключения включен между выходом первого источника питания и входом стабилизатора напряжения, а общий вывод переключающего контакта и цепи из резистора и диода узла отключения соединен со входом стабилизатора напряжения.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит регулирующий орган в виде трансформатора с секционированными обмотками 1,2,3,4,5,б и коммутатором, управляющие цепи ключей 7,8, 9, 10, 11,12,13 которого имеют общий вывод 14. Вход регулирующего органа связан с входными выводами 15,16, а выход через первый переключающий контакт 17 узла включения 18 - с выходными выводами 19,20. Узел отключения 21 выполнен в виде последовательно соединенных диода 22, первого резистора 23 и переключающего контакта 24, при этом первый крайний вывод цепи из диода 22 и первого резистора 23 соединен с общим выводом 14 управляющих цепей ключей 7,8,9,10,11.12,13. Два источника питания 25,26 выполнены на дополнительных обмотках трансформатора 27,28,19,30,31,32 и выпрямителях 33,34,35, выход первого из которых связан со входом стабилизатора напряжения 36, первый выход 34 второго источника питания 26 соединен с входом управления синхронизатора 36, второй выход 35 второго источника питания 26 соединен со входом узла контроля напряжения 38. Кроме того, реверсивный счетчик 39. выход которого через дешифратор 40 соединен со входом узла управления коммутатора 41, каждый выход которого 42,43,44,45,46,47,48 соединен со входом управляющей цепи соответствующего ключа 7,8,9,10,11,12,13 коммутатора. Вход установки нуля 49 реверсивного счетчика 39 соединен через второй резистор 50 с выходом стабилизатора 36 и через второй переключающий контакт 51 узла включения 18 с общим выводом 52 узлов управления и контроля.

Выход стабилизатора 36 через третий резистор 53 соединен со входом питания синхронизатора 37. D-входы счетчика 39 объединены и через четвертый резистор 54

соединены с выходом стабилизатора напряжения 36.

Синхронизатор 37 выполнен в виде двух схем 55,56, схем И-НЕ 57,58, транзистора

59, коллектор которого является входом питания синхронизатора 37, эмиттер связан с общим выводом 52, база и эмиттер зашун- тировэны цепью из пятого резистора 60 и стабилитрона 61, общая точка которых явля0 ется входом управления синхронизатора 37. Входы первой схемы И-НЕ 57 соединены с выходами двух старших разрядов реверсивного счетчика 39, ее выход соединен с первым входом второй схемы И-НЕ 58, второй

5 вход которой соединен со входом питания синхронизатора 37, а ее выход соединен с первыми входами схем ИЛИ 55,56, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узла контроля напряжения

0 38, а выходы первой и второй схем ИЛИ 55,56 соединены с тактовыми входами реверсивного счетчика 39 на увеличение и на уменьшение счета. Переключающий контакт 24 узла отключения 21 включен между

5 выходом первого источника питания 23 и входом стабилизатора напряжения 36, а общий вывод переключающего контакта 24 и цепи из резистора 23. диода 22 узла отключения 21 соединен со входом стабилизатора

0 36.

Дешифратор 40 выполнен на 6 элемен тах И-НЕ 62,63,64.65,66 и 67 и двух элемен так ИЛИ 68,69. Стабилизатор напряжения 36 выполнен на двух транзисторах, пяти ре

5 зисторах и стабилитроне,

Устройство представляет из себя систему управления и регулирования через объект управления - регулируемый орган с трансформатором и коммутатором и управляю0 щего устройства (узлы управления), которые взаимодействуют друг с другом для поддержания заданного напряжения на выходе 19,20 электронного корректора напряжения при изменении напряжения сети на

5 входе регулятора 15,16 от 140 дот 264 В.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 7,8,9,10,11,12,13 коммутатора закрыты, сек0 ции 1.2,3,4,5,6 трансформатора обесточены, поэтому узлы управления отключены. Напряжение на выходе электронного корректора напряжения 19,20 равно нулю.

Пусть в момент включения электронно5 го корректора в работу напряжение на входах 15,16 равно максимально допустимому значению напряжения сети 250-264 В. В момент замыкания узла включения 18 размыкается его переключающийся контакт 17 и напряжение с секции 4 трансформатора

поступает на секцию 5 трансформатора, На дополнительных обмотках 27,28,29,30,31,32 трансформатора появляется напряжение, которое преобразуется выпрямителями 33,34,35 и поступает на узлы управления 37,38, стабилизатор 36, реверсивный счетчик 39, дешифратор 40, узел управления 41 ключами коммутатора.Реверсивный счетчик 39 обнуляется через зажимы 49, размыкающийся контакт 51 узла включения 18. С выхода стабилизатора напряжения 36 через резистор 54 на входы D-счетчика 39 поступают сигналы управления логической 1, Реверсивный счетчик 39 устанавливается в исходное состояние по выходу 000, соответствующего максимально допустимому напряжению на входе 15,16 электронного корректора напряжения 250-264 В. При этом сигналы на выходах узла контроля напряжения 38 равны логической 1 и через элементы ИЛИ 55.56 подаются на тактовые входы реверсивного счетчика 39 увеличения и уменьшения счета. Сигналы на входе И- НЕ 57 равны логическому О, а поэтому сигнал на выходе И-НЕ 57 равен логической 1, подается на вход И-НЕ 58. На другой вход И-НЕ 58 поступает логическая 1 при переходе напряжения 15,16 через нуль через открывание и закрывание транзистора 59 синхронизатора напряжения 37

В этом режиме с выхода реверсивного счетчика 39 на входы дешифратора 40 поступают сигналы логических О, поэтому сигналы на их выходах равны логической 1, а на элементах ИЛИ 68,69, дешифратора 40 - логические О. Транзисторы 45,46 открываются и на выходе узла управления 41 ключами 10,11 коммутатора появляются сигналы управления. Ключи 10.11 коммутатора открываются и через них напряжение входа 15,16 электронного корректора поступает на секции 1,2,3,4,5,6 трансформатора. Регулятор приходит в исходное динамическое состояние, соответствующее входному напряжению 15,16. При опускании узла включения 18 напряжение регулятора секций 1,5,6 поступает на выход 19,20 и соответствует установленному режиму номинала.

Для отключения электронного корректора напряжения нажимается кнопка узла отключения 21. С узлов управления и управляющих цепей ключей коммутатора снимается напряжение. Регулятор переходит в исходное состояние.

Устройство работает в автоматическом режиме, алгоритм которого иллюстрируется таблицей.

Использование предлагаемого электронного корректора напряжения обеспечивает упрощение и повышение надежности работы последнего по сравнению с известными аналогичными изделиями путем упрощения дешифратора, синхронизатора

напряжения, стабилизатора напряжения и других узлов и связей электронного корректора напряжения Электронный корректор напряжения по сравнению с прототипом обладает качественно новыми техническими

характеристиками (снижение трудоемкости, себестоимости и повышение надежности работы системы управления и регулирования).

Формула изобретения

Электронный корректор напряжения, содержащий регулирующий орган в виде трансформатора с секционированными обмотками и коммутатором, управляющие цепи ключей которого имеют общий вывод, при этом вход регулирующего органа связан с входными выводами, а выход через первый переключающий элемент узла включения - с выходными выводами, узел

отключения, выполненный в виде последовательно соединенных первого резистора, диода и переключающегося контакта, при этом первый крайний вывод цепи из диода и первого резистора соединен с общим выводом управляющих цепей ключа, два источника питания, выполненные на дополнительных обмотках трансформатора и выпрямителях, выход первого из которых связан со входом стабилизатора напряжения. первый выход второго источника питания соединен с входом управления синхронизатора, второй выход второго источника питания соединен со входом узла контроля напряжения, реверсивный счетчик, выход которого через дешифратор сое- динен со входом узла управления коммутатора, каждый выход которого соединен со входом управляющей цепи соответствующего ключа коммутатора, при этом

вход установки нуля реверсивного счетчика соединен через второй резистор с выходом стабилизатора и через второй переключающий контакт узла включения с общим выводом, выход стабилизатора через третий

резистор соединен со входом питания синхронизатора, D-входи счетчика объединены и через четвертый резистор соединены с выходом стабилизатора напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения

и повышения надежности, синхронизатор выполнен в виде двух схем ИЛИ, двух схем И-НЕ, транзистора, коллектор которого является входом питания синхронизатора, эмиттер связан с общим выводом, база и эмиттер зашунтированы цепью из пятого

резистора и стабилитрона, общая точка которых является входом управления синхронизатора, входы первой схемы И-НБ объединены с выходами двух старших разрядов реверсивного счетчика, ее выход соединен с первым входом второй схемы И-НЕ, второй вход которой соединен со входом питания синхронизатора, а ее выход соединен с первыми входами схемы ИЛИ. вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узла контроля напряжения,

а выходы первой и второй схем ИЛИ соединены с тактовыми входами реверсивного счетчика на увеличение и на уменьшение счета соответственно, кроме того, переключающий контакт узла отключения включен между выходом первого источника питания и входом стабилизатора напряжения, а общий вывод переключающего контакта и цепи из резистора и диода узла отключения соединен со входом стабилизатора напряжения.

гт18

10 -0

, //,

Изобретение относится к электротехнике и обеспечивает поддержание заданного напряжения на входе нагрузки при изменении напряжения сети. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий орган в виде трансформатора с секционированными обмотками 1-6. и коммутатором. Управление коммутатором осуществляется блоком управления из стабилизатора напряжения, дешифратора, источников питания, узла контроля напряжения, реверсивного счетчика. За счет упрощения конструкции синхронизатора и источника напряжения достигается поставленная цель. 1 ил., 1 табл.