Адаптивное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1975 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и автоматизированного вентильного электроприводл.

Известны устройства уиравлепия вентильными преобразователями переменного тока в постоянный, работающие на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с., например lia электродвигатель постоянного тока, и которых с целью компенсации нелинейности регулировочных характеристик преобразователя в режиме npepbiBHCTOio тока и обеснепсаня примерно одинаковых динамических характеристик в режимах прерывистого п непрерывного тока, используются адаптивные регуляторы, изменяющие в режиме прерывистого тока в зависимости от величииы этого тока своп динамические и регулировочиые свойства.

Известные адаптивные устройства управления требуют ирименения не менее двух операциоиных усилителей.

Предлагаемое изобретение содержит один операционный усилитель. Это достигается тем, что выход датчика э.д.с. через д.оиолнптельный резистор нодключен к точке линейного Н нелинейного сопротивлении цепи обратной связи усилителя. При этом нелинейное плечо (резистор и встречно-последовательно включенные стабилитроны нодк/почается к суммнруюп1,ей точке усплитсля, а Л 1иенное ()езистор) -- к его выходу.

На фиг. 1 представлено адаптпвное устройство для управления, вентильным преобразователем неременного тока в постоянный; иа фиг. 2 - зависнмость снгнала па выходе устройства от входного сигнала.

Адаптивное устройство состоит из операционного усилителя 1, датчика э.д.с. нагрузки 2, нелинейной обратной связи, состоящсГ из встреч 1Ю-носледовательного включения стабилитронов 3, зашуитнрованных резистором 4, и резисторов 5 и 6. Датчик э.д.с. (2) нод.ключен к общей точке соединения нелинейного плеча (3) и линейного плеча цепи обратной связи через резистор 5. Входное нанряжение бвх ностунает на вход операционного усилителя через резистор 7. Напряжение иа выхо.те операционного усилителя (U-y) является напряженне.м управлении, поступающим в систему фазовоимпульсиого управления веитильным преобразователем.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигналов на входах (, ) напряжение иа выходе усилителя 1 также равно иулю. Если напряжение на входе будет плавно возрастать, то напряжепие U сначала скачком возрастет до величины, ироиорцномальпой напряжению пробоя стабилнтронон, а затем будет плавно увелкчииаться. Для изменения крутизны начальн01Ч) скачка наиряжеиня стабилитроны пуптнруются дополнительным резистором, при этом чем меньше величина сопротивления резистора, тем меньше крутизна начального скачка.

Напряжение управления Ну, поступающее на вход системы импульсно фазового управления, пропорционально сумме двух сигналов. Первый из них определяет в обш.ем сигнале t/y ту часть, которая задает ток нагрузки, а точнее превышение напряжения преобразователя над э.д.с. нагрузки. Этот сигнал должен иметь нелинейную зависимость от входного сигнала f/ux, соответствуюш,его заданному значению тока, с тем, чтобы скомпенсировать нелинейность регулировочной характеристики (/у) в зоне прерывистого тока.

Второй сигнал t/e - определяет в общем сигнале f/y часть, пропорциональную э.д.с. нагрузки, и представляет собой сиглал положительной обратной связи по э.д.с. Если система фазово-импульсного управления имеет линейное опорное напряжение, то датчик э.д.с. должен иметь арксинусоидальную характеристику (обратную характеристике U f(Uy)). Если же опорное напряжение синусоидальное, то это звено должно иметь линейную характеристику. Напряжение пробоя стабилитронов выбирается таким, чтобы точка излома в характеристике устройства соответствовала границе прерывистого тока преобразователя. При такой настройке устройства, его коэффициент усиления в зоне прерывистого тока более высокий, чем в зоне непрерывного тока. Это приводит к выравниванию суммарного коэффициента усиления контура регулирования и выравниванию его динамических и статических характеристик во всем диапазоне изменения

тока.

Сигнал Ue обеспечивает смещение зоны нелинейности характеристики устройства по оси Uy в соответствии с изменением э.д.с. нагрузки. На фиг. 2 приведена зависимость сигнала

иа выходе устройства (t/y) от входного сигнала (f/Bx).

Предмет изобретения

Адаптивное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее операционный усилитель, нелинейную цепь обратной связи, состоящую из резистора и нелинейкого сопротивления, например встречно-последовательно включенных стабилитронов, защунтированных резистором, датчик э.д.с. нагрузки преобразователя и дополнительный резистор, отличающееся тем, что, с целью

упрощения и повышения надежности, выход датчика э.д.с., через дополнительный резистор подключен к общей точке последовательного соединения резистора и нелинейного сопротивления цепи обратной связи, причем резистор цепи обратной связи подключен к выходу, а нелинейное сопротивление ко входу операционного усилителя.

-ив.

-е

и е-О

ивк

is

Зона npepiiSucmozo

тока

Фиг.г