Устройство для моделирования -фазного вентильного преобразователя Советский патент 1975 года по МПК G06G7/62 

3

Размыканием ключа 7 обеспечивается запуск модели в работу, а ключ 8 обео ечивает замыкание контура ретулировання выходното напряжения Ьи интегратора 1, когда на выходе нуль-органа 9 нмеется снгнал. Интегратор 10 обеспечивает вычисление интервала дискретности модели. 11 обеспечивает разряд емкости в цепи обратной связи интегратора 10, когда па выходе пуль-ор апа 9 имеегся сигнал.

Нуль-орган 9 обеспечивает па своем выходе сигнал, если алгебраическая сумма входных сигпалов пуль-оргапа положптельпа и превосходит порог его чувствительности. РТмпульсный траисформатор 12 обеспечивает управление ключами 8 и И. Блок 13 задания числа фаз преобразователя подключен ко входу нуль-органа 9, блок 14 задаппя масштаба времепи соединен с первым входом суммирующего интегратора 1. Устройство содержит конденсатор 15, ,включе1п:ый между выходом блока 6 управлеиня п входом интегратора 10. Параллельно цепи обратной евязн пптеграто)а 10 нодключеиы последовательио соедииенные ключ 1 i н резистор 16.

Нуль-орган 9 собран па базе оиерапионного усилителя, трапзиетор)ые ключи 8 и 11 представляют собой иоследовательио соединенную цепь, включающую в себя диод и переход эмиттер-коллектор транзистора, управляющпй переход которого соедииеи с выходпой обмоткой пмпульсиого трансформатора 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда ключ 7 замкнут, коптур регулироваиия иаиряжепия L,,, собраппый на базе ннвертора 3, сумматора 4 и еуммируюгцего пптегратора 1, замкпут п обеспечивает па выходе иптеграгора 1 нанрял ение t/i:, онределяемое величинами иапряжеиия t/cM, у. и Ui, поступающих соответетвеппо с выходов блока 5 задания смещеиия, блока 6 управления и блока 14 задания масштаба времени иа входы контура. С помощью напряжений Осм и Ut для выставляется начальный угол уиравлеии.я преобразователя. Пуск в работу ехе.мы осупхествлястся размы:сание.м ключа 7. После размыкания ключа 7 контур регулирования нанряження размыкает|;я, и последнее, нод действием иаиряження Ut, поступающего иа первый вход суммирующего интегратора, иачнпает лииейпо возрастать. Возрастаиие напряжепия 6„ продолжается до тех пор, пока не замкпется ключ 8.

После замыкання ключа 8 напряж;ение Л; за счет работы коитура регулнрования приво;1.ится в соответствие с ианряжеиием бс.ч, Ьу ;i Lt. Ключ 8 замыкается кратковреме-гио. Время замкнутого состояиия ключа равно :-зремени переходпого процесса коитура регулироваиия папряжеппя с/,,, так как выход:-1ое папряжепие сумматора 4 через клю-ч 8 поступает иа первый вход пуль-оргапа 9, обеспечивая па его выходе сигнал, который через пмпульспый трапсформатор 12 поддержиг5ает

4

ключ 8 в замкнутом состоянии. По окончании переходного процесса в ко):туре регулирования напряжение иа выходе сумматора -1 резко уменьшается, что приводит к нсчезповепию сигиада иа выходе нуль-ор аиа 9 и, с.тедовательно, раз.иыкани1о ключа Ь. Паиряжепие Ьи иод действием Ui 11ачииает снова линейно возрастать, п цикл модели повторяется.

Бремя цикла моделн, равное промежутку .1ежду замыкапиями ключа 8, вычнеляется с иомощью cxeAibi, собранной на базе интегратора 10 и иуль-орга)гц 9. Па исрвый вход интегратора liJ нодаегся отрицательнее lianpn/кенне иI с выхода блока 1-1 задания .ласпггаба времени, под действием наиряжепия иа выходе интегратора 10 появляется иоложи1е.1ыюе и дипейпо возраоиющее напряжение, ьыходное иаиряжеппе HHTeiparopa 10 поступает на вход нуль-органа 9, иа вход которого иосгуиает отрицательное нанряжение Ьт, задающее число фаз нреобразователя с выхода блока 13. Выходное нанряжение ипте1ратора 1и и нанряжение и,,,. су; 1мируются на входе пуль-ор1ап 9, и -как только сумма напряжений станет положительной и превзойдет порог чувствительпостн нуль-органа, на его выходе появляется сигнал, который через импульсный трансформатор 12 замыкает ключи 8 и 11. После замыка 1ия ключа И емкость в цепи обратной связи nirrerparopa 10 начинает быстро разряжаться, и напряжение иа выходе интегратора 10 резко падает. Для того чтобы после иачала разряда емкости в цепи обратиой связи интегратора 10 иа выходе пуль-оргапа 9 обеспечить необходимый сигпал, па первый вход пуль-оргапа поетупает блокирующий положптельпый сигиал с выхода кдюча 8, благодаря которому на выходе нудь-органа 9 поддерживается сиг)1ал в течение времени иереходного процесса контура регулироваиия напряжения 6и. После OKOiiчаиия переходиого процесса контура регулирования иаиряження LS; с)Пиал па выходе иуль-органа 9 иечезаег, что нрнводнт к размыканию ключей 8 и 11, и напряжение )ia выходе иитегратора 10 сиова пачииает линейно парастать от пулевого зиачеиия до величииы и,,,. Время иарасгания этого наиряжепия п оиреВ иереходиых чропесеах, когда

п

п,)гкда

п знака

ир 1водит ;

дели преобразователя, то время цикла м-одетн в переходных процессах сокраи1ается. llpji увеличении угла управления модели преобразова ел51, вызваппого соответствующим изменением Ly, иаблюдается в переходных процессах увеличение времени цикла модели. Корректировка времени никла модели в функции dL/y/(l/ в устройстве ос чцес: вляется б;1агодаря

тому, что на второй вход ипте1ратора 10 через конденсатор 15 подается напряжение унравления i/y, поступающее с выхода блока 6. Высокая точность вычисления интервала дискретности модели обеспечивается благодаря пренебрежимо малой величине порога чувствительности нуль-органа 9 по отношению к величине Urn И малому времени разряда емкости в цени обратной связи интегратора 10 по отношению ко времени переходного нроцесса контура регулирования f/n. Постоянная времени разряда емкости выбирается, как минимум, на порядок меньше, чем время переходного процесса контура регулирования нанряжения 6„. Время цикла модели (масштаб времени модели) можно менять, изменяя величину напряжения Ut. Автономность настройки масштаба времени модели и начального угла управления преобразователя, задаваемого напряжением t/cM, для обеспечивается, если постоянная интегрирования суммируюшего интегратора 1 по входу, связанному с выходом -блока 14, будет во много раз больше, чем постоянная интегрирования ко входу, связанному с выходом ключа 8.

Точность воспроизведения -выходного нанряжения модели ЕП, снимаемого с выхода функционального преобразователя 2, определяется относительной длительностью нереходного процесса контура регулирования напряжения t/ii. Чем меньше длительность нереходного процесса по отношению к интервалу днскретности модели, тем выше точность воснронзведения выходного нанряжения модели. Контур регулирования напряжения и„ при соответствующей настройке обеспечивает высокое быстродействие, благодаря чему точность воспроизведения выходного напряжения модели ЕП достаточно высока. Остановка работы устройства обеспечивается замыканием ключа 7.

Устройство легко реализуется на базе элементов типовой аналоговой вычислительной машины. Наименьшая погре-щность при моделировании нолучается, если используется максимальный диапазон рабочих напряжений аналоговой машины. В этом случае напряжение Uni следует определять по формуле

и ,п i

где Ет - верхний потолок рабочих напряжений машины, т - число фаз моделируемого преобразователя.

Диапазон изменения нанряжения управления онределяется по формуле

А/7 -.Г/

- с,

а область изменения Uy составляет .j I //

f, т -с..-смФункцнональный блок в этом случае реализует зависимость

„::-,„.sinfL/« + .L/-,J,

-iу

где Lli, ЕП - напряжения соответственно на входе и выходе функционального блока. Предлагаемое устройство иснользовалось для моделирования шестифазного вентильного преобразователя на аналоговой вычислительной машине МН-7.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования /п-фазного вентильного нреобразователя, содержащее

суммнрующнй интегратор, выход которого подключен ко входу функционального нреобразователя, инвертор, сумматор, блок управлення, блок задания смещения, -блок задания числа фаз преобразователя, ключи, нуль-оргаи, выход которого соединен со входом имнульсного тра1 сформатора, выходы которого подключены к унравляющим входам ключей, блок задания масштаба времени, подключенный к нервому входу интегратора, параллельно цени обратной связи которого включены носледовательно соеднненные первый ключ и резистор, выход ннтегратора подключен к первому входу нуль-органа, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения

функциональных возможностей устройства, оно содержит конденсатор, включе)П1Ый между выходом блока управления и вторым входом интегратора, выход блока задания масштаба времени подключен к нервому входу

суммирующего ннтегратора, выход которого через ннвертор нодключен к первому входу сумматора, выход которого через параллельно соеднненные первый (-нравляемый) м второй (неуправляемый) ключи подключен ко второму входу нуль-органа н ко второму входу суммирующего интегратора, нрнчем третий вход нуль-органа нодключен к блоку числа фаз нреобразователя, второй вход сумматора нодключен к выходу блока задания смешения.

третий вход сумматора подключен к выходу блока унравлення.