Импульсный регулятор мощности Советский патент 1974 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к области автоматического регулирования.

Известен импульсный регулятор мощности, содержащий исполнительный блок на тиристорах, силовой вход которого подключен к источнику напряжения переменного тока, а управляющий вход присоединен через схему И к выходу генератора и.мпульсов.

В известном устройстве переключаемая мощность ограничена допустимым уровнем импульсных помех, возникающих в питающей сети или в виде радиоизлучения, так как момент переключения произволен по отношению к фазе напряжения сети, а жесткие коммутационные процессы, уменьщающие эксплуатационную надежность, нежелательны для тиристора.

11редлагаемое устройство отличается от известного тем, что содержит последовательно соединенные ограничитель, подключенный к источнику переменного тока, дифференцирующее звено и ждущий генератор импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И.

Это позволяет повысить помехоустойчивость и надежность устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходе соответствующих блоков.

Импульсный регулятор мощности содержит генератор 1 импульсов, выход которого через схему И 2 связан с управляющим входом 3 исполнительного тиристорного блока 4. Силовой вход 5 исполнительного блока подключен к источнику 6 тока промышленной или повышенной частоты /. Вход 7 схемы И 2 подключен к источнику 6 через формирователь 8 коротких синхронизирующих импульсов, формируемых в момент прохождения фазы напряжения источника энергии через нуль. Формирователь синхронизирующих импульсов представляет собой последовательную цепочку, состоящую из ограничителя 9, дифференцирующего звена 10 и ждущего генератора (мультивибратора или блокинг-генератора) 11. Регулятор работает следующим образом. Переменное синусоидальное напряжение U (см. фиг. 2) источника б в ограничителе 9 преобразуется в прямоугольные импульсы, передние фронты которых соответствуют нулям фазы напряжения UQ. Дифференцирующим звеном 10 выделяются передние фронты последовательности импульсов. ЛО1УЩИМ генератором 11 остроконечные импульсы нормируются по амплитуде и длительности (ц. Генератор 1 генерирует импульсы длительностью ti п- l/f, где п I. Схема И 2 открывается только тогда, когда присутствует напряжение

на обоих ее входах. В результате на управляющин вход 3 исполнительного тиристорного блока 4 проходит последовательность коротких импульсов tn с частотой следования / в течение действия импульса i. При этом тиристоры блока 4 открываются на каждый положительный полупериод напряжения, всегда при нулевом (или близком к нулю) фазовом угле отсечки, независимо от момента появления переднего фронта импульса ti. За время действия на входе 3 импульса длительностью tn ток в силовой цепи тиристоров блока 4 возрастает до тока выключения, а остальное время положительного полупериода тиристоры самоудерживаются в открытом состоянии уже при отсутствии напряжения на управляющем входе 3. Отрицательной полуволной напряжения тиристоры закрываются. Возможное скрадывание заданной длительности ti(ti ti) на выходе регулятора не превышает одного периода 1/f. В паузе между импульсами ti схема И 2 и исполнительный блок 4 закрыты полностью; мощность- на выход регулятора не подается. Изменением длительности ti по отнощению к паузе или периоду регулируется средняя мощность на.выходе регулятора. При практической реализации регулятора длительности импульсов ti и /и должны быть оптимальны. Чтобы уменьшить влияние скрадывания /1, желательно обеспечить ti - . С другой стороны, для повышения быстродействия регулятора t: целесообразно уменьщить. Длительность tn должна быть достаточной Длй надежного отпирания и удержания в открытом состоянии тиристоров, но в то же время гарантировать отсутствие помех. Можно рекомендовать соотношения 10-, ,ОД.у , где F - максимальная частота регулирования, Твкл - время включения тиристоров. Например, для тиристоров КУ-202 f 50 гц, F 0,5 ГЦ, получим i 0,2 сек, tu (20н- 500) 10-е сек. Предмет изобретения Импульсный регулятор мощности, содержащий исполнительный блок на тиристорах, силовой вход которого подключен к источнику напряжения переменного тока, а управляющий вход присоединен через схему И к выходу генератора импульсов, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности, он содержит последовательно соединенные ограничитель, подключенный к источнику переменного тока, дифференцирующее звено и ждущий генератор импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы И.

U

Л Л А Л А Л, t

V V V V V V

и,