Реверсивное устройство контроля нулевого тока вентильного преобразователя Советский патент 1975 года по МПК H02P13/16 

мостью (пермаллоя), содержит соответственно рабочие обмотки 3, 4 и обмотки смещения 5, 6. Управляющей обмоткой 7 служит шина, проходящая через оба сердечника, по которой протекает ток вентильного преобразователя ty. Рабочие обмотки 3 и 4 питаются напряжением прямоугольной формы от вторичных обмоток трансформатора 8 генератора повышенной частоты. Обмотки смещения 5 и 6 питаются от потенциометра 9, на вход которого поступает постоянное напряжение питания (/д.

Нагрузочные резисторы 10 и И полуволновых магнитных усилителей через стабилитроны 12, 13, ограничивающие резисторы 14, 15 и диодную ячейку «ИЛИ 16 соединены с входом заторможенного мультивибратора 17. Выходное напряжение мультивибратора 17, снимаемое с коллектора транзистора 18, поступает па вход односторонней временной задержки 19, состоящей из конденсатора 20 и резистора 21, зашунтированного диодом 22. Напряжепие заряда конденсатора 20 поступает на вход порогового элемента 23, состоящего, например, из транзистора 24, в эмиттерпую цепь которого в качестве источника напряжения сравнения включен стабилитрон 25.

Рабочие обмотки 3 и 4 включены таким образом, что при одном направлении тока в управляющей обмотке 7 один из полуволновых магнитных усилителей работает на крутовосходящем участке рабочей характеристики, другой - на пологом участке. При изменении направления тока управления эти усилители меняются ролями.

При больших токах управления оба магнитных усилителя находятся в глубоком насыщении. Из насыщения они выходят лишь при токах управления, близких к величине, при которой допускается переключение вентильных групп реверсивного преобразователя. Причем магнитный усилитель, работающий на крутовосходящем участке характеристики, выходит из насыщения при мепьшем токе управления по сравнению с магнитным усилителем, работающим на пологого участке характеристики.

Через нагрузочные резисторы 10 и 11 протекают выпрямленные однополупериодные токи. Если ток управления /у превыщает величину, близкую к току насыщения для одного из магнитных усилителей 1 или 2, максимальные мгновенные значения падения напряжения ю/а/ (фиг. 2) на резисторе 10 (И) превышают напряжение пробоя и„р стабилитрона 12 (13) и на вход мультивибратора 17 поступают запускающие импульсы напряжения t/i2/i3/Мультивибратор при этом работает с частотой, равной частоте питающего магнитные усилители напряжения, и на выходе транзистора 18 имеются импульсы напряжения c/is, скважность которых определяется параметрами мультивибратора и выбирается равной примерно 0,5.

При наличии импульса напряжения Uis через резистор 21 происходит заряд конденсатора 20, при отсутствии - его быстрый разряд через диод 22 и переход коллектор-эмиттер открытого транзистора 18. Таким образом напряжение C/zo на конденсаторе 20 имеет пилообразную форму. Параметры конденсатора 20 и резистора 21 выбираются такими, чтобы при работе мультивибратора максимальное значение напряжения «пилы не достигало значения напряжения сравнения 1/25, снимаемого со стабилитрона 25, но было бы близким к нему.

При этом в любой момент времени на базе транзистора 24 имеется положительный потенциал по отношению к его эмиттеру, в результате чего транзистор находнтся в закрытом состоянии. Выходное напряжение датчика пулевого тока t/вых, снимаемое с коллектора транзистора 24, имеет максимальное значение и непрерывно во времени.

При уменьшении тока управления до определенной величины магнитный усилитель 1 (2) выходит из насыщения, мгновенное значение напряжения на нагрузочном резисторе 10 (11) становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 12 (13) и мультивибратор прекращает свою работу. В момент времени ti его транзистор 18 не открывается и напряжение на конденсаторе 20 продолжает расти до тех пор, пока в момент времени tz оно не достигнет напряжения сравнения i/asВ этот момент транзистор 24 открывается и его выходное напряжение (Увых скачком уменьшается до значения, определяемого опорным напряжением стабилитрона 25.

Таким образом, при определенном токе управления (токе вентильного преобразователя) происходит переключение датчика нулевого тока (его выходное напряжение резко уменьшается), и тем самым выдается разрешение на переключение групп реверсивного вентильного преобразователя.

Так как из насыщения раньше выходит магнитный усилитель, работающий на пологом участке характеристики, то работой мультивибратора непосредственно перед переключением групп вентильного преобразователя управляет магнитный усилитель, работающий на крутовосходящем участке характеристики.

Максимальная чувствительность датчика нулевого тока определяется соответствующим выбором параметров магнитных усилителей и стабилитронов 12, 13 и практически может быть получена такой, что переключение датчика будет происходить при токе управления, близком к нулю. Загрубление чувствительности может быть достигнуто путем увеличения тока в обмотках смещения 5, 6.

Запаздывание датчика нулевого тока определяется частотой напряжения, питающего магнитные усилители, и его максимально возможное значение лишь незначительно превышает период питающего напряжения (на величину А/ t2 - ti).

При прерывистом токе управления (токе выпрямительных грунп) переключение датчика нулевого тока будет происходить каждый раз в тот момент времени (с небольшим запаздыванием), когда ток управления проходит через «нуль.

В случае, если датчик нулевого тока не должен чувствовать прерывистость тока, параметры конденсатора 20 и резистора 21 следует выбрать такими, чтобы время заряда конденсатора 20 до величины напряжения сравнения, снимаемого со стабилитрона 25, несколько превышало величину паузы прерывистого тока выпрямительной группы. Быстродействие датчика в этом случае будет определяться этим временем заряда конденсатора.

6 Предмет изобретения

Реверсивное устройство контроля нулевого тока вентильного преобразователя, содержаш,ее два полуволновых односердечниковых магнитных усилителя и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью получения высокого быстродействия и чувствительности, в нем применен ждуш,ий мультивибратор, вход которого через стабилитроны и диодную ячейку «ИЛИ соединен с нагрузочными резисторами полуволновых магнитных усилителей, а его выход через цепочку односторонней задержки, состоящую из конденсатора и зашунтированного диодом резистора, подключен к входной цепи упомянутого порогового элемента.

Фиг. 1

10(11) I I

II I

klKl

ii

I

и.

W I1

Ss

u,

20

fI

Ift

Вы/

.2

8ш

СП2 W,

,при LC

при i,ff