Устройство для моделирования управляемых выпрямителей Советский патент 1975 года по МПК G06G7/62 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может найти применение при разработке и исследовании автоматизированных устройств, например электроприводов, выполненных на базе управляемых выпрямителей.

При разработке и исследовании автом атизированных устройств, выполненных на базе управляемых выпрямителей, широкое использование находят аналоговые вычислительные машины (АВМ). При этом возникает задача получения анало1говой модели управляемых выпрямителей.

Известны аналоговые модели управляемых выпрямителей, в которых применены олерационные усилители, вентили, резисторы и быстродействуюш,ие двухобмоточные поляризованные реле.

При моделировании иногда требуется получить выходное напряжение, инвертированное по отношению к входному, а также использовать управляющее напряжение, меньшее по величине и с полярностью, обратной входному напряжению. Последняя задача может быть решена добавлением в схему двух операционных усилителей, что усложняет модель и может оказаться неприемлемым, например, при моделировании группы управляемых выпрямителей.

Необходимость использования поляризованных реле и их контактов создает неудобства при наборе модели управляемого выпрямителя, снижает надежность установки и уменьшает точность работы из-за разброса параметров реле.

Предлагаемое устройство свободно от перечисленных недостатков, позволяет расширить область применения АВМ. Это достигается за счет того, что устройство содержит дополнительный операционный усилитель, вход которого подключен через второй диод к одноименному выводу первого диода, выход - к выходной клемме устройства и через

пятый резистор и третий диод ко входу операционного усилителя, подключенного к источнику управляемого сигнала. Точка соединения первого и второго диодов подключена через шестой резистор к источнику входного

сигнала.

Па чертеже показана схема устройства для моделирования управляемых выпрямителей. Силовая цепь устройства содержит последовательно включенные операционный усилитель 1, диод 2 и резистор 3. Цепи управления моделируются операционным усилителем 4, включенным на входное напряжение через резистор 5. Выход усилителя 4 через нагрузочный резистор 6 подключен к диоду 7, соединенному однополярным электродом с диодом 2. Выход усилителя 1 соединен через резистор 8 и разделительный диод 9 с резистором 10, на который подается управляющее напряжение, и с операционным усилителем 11 через резистор 12, подключенным к общей точке диода 7 и резистора 6. Работа устройства построена на принципе потенциального сравнения напряжений: управляющего - с одной стороны, запирающего и удерживающего - с другой. Особенность работы модели состоит в изменении запирающего напряжения по закону изменения входного напряжения, причем последнее должно быть меньще запирающего напряжения. Удерживающее напряжение появляется только после подачи управляющего импульса, повторяет форму выходного напряжения и для надежной и четкой работы модели должно быть больще запирающего напряжения. Настройка модели в соответствии с указанными соотнощениями дает возможность имитировать работу управляемого выпрямителя при широком диапазоне изменения формы и амплитуды входного напряжения. Устройство работает следующим образом. Отрицательное напряжение на входе устройства срезается диодом 2, и на выходе усилителя 1 сигнал отсутствует, что соответствует подаче на управляемый выпрямитель напряжения в непроводящем направлении. Положительное входное напряжение (постоянное или переменное) инвертируется усилителем 4 и в запирающей полярности поступает на анод диода 2. При этом диод 2 оказывается запертым, сигнал на входе усилителя 1 отсутствует, и--на выходе его напряжение также отсутствует, что соответствует запертому состоянию управляемого выпрямителя при подаче на него напряжения в проводящем направлении. Подача отрицательного управляющего напряжения на резистор 10 приводит к запиранию диода 7, в результате чего диод 2 отпирается, и на выходе усилителя 1 появляется напряжение. Это же напряжение через резистор 8, диод 9, усилитель 11 и резистор 12 поступает в запирающей полярности на катод диода 7. При снятии управляющего напряисения диод 7 останется запертым, а диод 2 - открытым до тех пор, пока ток, протекающий в канале силовой цепи, больще тока удержания. Таким образом, включение модели управляемого выпрямителя может осуществляться напряжением, имеющим форму коротких прямоугольных импульсов, а отключение ее происходит либо за счет изменения полярности входного напряжения (при питании напряжением переменного тока), либо за счет принудительной коммутации, например под действием разряда конденсатора (при питании напряжением постоянного тока), т. е. как и в реальном случае. Поскольку управляющий импульс напряжения поступает на диод 7 через резисторы 10, 12 и усилитель 11, амплитуда его может быть уменьщена, а полярность выбрана противоположной входному напряжению. Полярность напряжения на выходе усилителя 1 обратна полярности входного напряжения, что является необходимым при последующем суммировании напряжений нескольких управляемых выпрямителей. Диод 9 предотвращает влияние на- выходное напряжение управляющего сигнала и создает цепь «памяти отпертого состояния управляемого выпрямителя. Предмет изобретения Устройство для моделирования управляемых выпрямителей, содержащее резисторы, диоды и два операционных усилителя, входы которых присоединены через первый и второй резисторы соответственно к источникам входного и управляющих сигналов, а выходы через два других резистора - к первому диоду, отличающееся тем, что, с целью .расщи-. рения области применения, оно содержит дополнительный операционный усилитель, вход которого подключен через второй диод к одноименному выводу первого диода, выход - к выходной клемме устройства и через пятый резистор и третий диод - ко входу операционного усилителя, подключенного к источнику управляемого сигнала; точка соединения первого и второго диодов подключена через щестой резистор к источнику входного сигнала.