Регулятор электрических цепей Советский патент 1976 года по МПК H02M5/253 H02M7/02 H02P13/16 G05F1/00 

(54) РЕГУЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1

MsofjpeieiBie относится к энергетическому оборудованию, преимущественно электрофизических установок для пол5Л1ет1я и исследования заряженных частиц высокой энергии и создав я сильных MarHHTffijix полей. Питание таких установок необходимо регу шровать в ujHpOKOM диапазоне и с высокой точностью при мощности питания до 100 МВА и более.

Известно регушфующее устройство для электрических цепей, содержащее несколько источш1ков переменного тока, объединенньк с помощью управляемых ключей в последовательную цепь. Вход синхрони.иции схемы управления ключей устройства, содержащий аналого-идфровой преобразователь (А1Ш), подключен через блок регу шруемой внешним сигналом задержю-т к выходу генератора синхроимпульсов. Грубэл установка значе1шя вььходного нз-Пр-аЖ аия устройства щм пводится за счет HSMeiiCHiiH числа погуслючснльк последовательно источников, точная - за счет регулировки задержки синхроилпгульссв в фушсц ;: разности входного сигнала и сигна.-а на АШ1. Недостаток известного устройства заютючается в дискретности регулировочной характеристики по сигна:ту управле}жя.

Предлагаемое устройство устраняет дискретность регулировочной характеристики благодаря тому, что в нем вход управления блока регулируемой задержки подключен к основному входу схемы управления коммутатором через дезштель сигнала, а второй вход, этого делителя связан с АЦП схемы управления коммутатором.

На чертеже приведена схема предлагаемого регулятора. где 1 - коммутатор с управляемыми ключами Кц... KiN, Kj i, К. 2-вход синхронизации cxeMbf управления ключами 3, 4 - блок регулируемой задержки, 5 - генератор сиюфоимлульсов, 6 - вход управления блока задержки 4, 7делитель сигнала, 8 - первый вход делителя 7, 9основпой вход схемы управления 3, 10 - второй ixoa делителя 7,11- А1ДП схемы управления 3, 12вы.:- одной АЦП с триггерами TI ... Т|м, 13вну1ре; ияп схема управления АЦП, 14 - генератор пилообразного напряжения, 15 - компаратор, 16 - генератор импульсов АДЦ, А,В - выходные зажимы регулятора, Ci... ем - источники переменного напряжения, Hj ,..И|) схемы совпадения, F,... Fj-j - форг.з1рователи нмпульсов управления ключаMil, V,,,,, - входной сигнал, V , У..„ первичный и

В АСII- iT

задержанные синхроимпульсы, V - синхроимпульс запуска АЦП,

Связями через коммутатор 1 с помощью управляемых ключей Кз I... Kj источники переменного напряже шя ei... подключены в общую последовательную цепь АВ и зашунтированы в ней с помощью ключей К, , ...К, . Ко входу синхронизации 2 схемы управления 3 через блок регулируемой задержки 4 подключен генератор синхроимпульсов 5. Вход управления б блока задержки 4 подключен к выходу делителя сигнала 7, вход которого соединен с основным входом 9 схемы управления 3. Вход 10 делителя 7 связан с выходом ,АДП 11, в частности с выходами триггера TI... TM регастора 12. Выходы триггеров регистора 12 связаны, кроме того, через схемы совпадения И, ... с формирователями Fj... импульсов управления ключами коммутатора 1. Вторые входы схемы совпадения Mi... подключены ко входу синхронизации 2 схемы управления 3. Вход регистора 12 соединен с выходом внутренней схемы управления АЦП 13, второй вход которой через генератор пилоообразного напряжения 14 связан со входом компаратора 15, другой вход которого соединен со входом 9 схемы управления 3. Выход компаратора 15 соединен со входом схемы управления 13, ко второму входу которой подключен выход генератора импульсов 16, а третий связан с генератором синхроимпульсов 5.

В качестве юпочей К,, ...К; . К,, ...К, м могут быть использованы любые управляемые устройства, обеспечивающие коммутацию мощных цепей переменного или вьшрямленного тока с достаточным быстродействием, например симисторы, тиристоры или схемные соединения транзисторов. В качестве источников переменного тока ei... могут быть использованы, например, вторичные обмотки трансформаторов. Схемой управления должна быть искл.(;|1ена возможность одновременного открытия ключей, идунтирующих источник или обмотку и подключающих зтот же источник или обмотку. АЦП 12 схемы управления 3 может быть построен и по другим схемам, например с обратной связью, в том числе, со сравнением аналоговых величин или кодов и др. Конкретное исполнение схемы управления 3 определяется типом используемого кода и конкретной схемой коммутатора. Блоки 4, 5, 7 могут быть вьшо:шены по любой из известных схем. При этом в зависимости от исполнения АЦП 12 вход 10 делителя 7 должен быть вьшолнен цифровым или аналоговым.

Устройство работает следующим образом. Синхроимпульс V Сз через схему управления 13 запускает генератор пилообразного напряжения 14 и одновременно открьшает канал связи генератора 16 со входом регистора 12. При достижении напряжением на выходе генератора 14 значения

напряжения V вх компаратор 15 выдает импульс на схему управления 13, канал связи генератора 16с регистором 12 закрьшается. Код с триггеров подается на входы схем совпадения И и на вход 10 делителя 7. Синхроимпульс V ci от генератора 5 поступает в момент естественной коммутации ключей, к которому преобразование сигнала V вх в цифру заканчивается и на управляющий вход 6 блока задержки 4 подан входной сигнал V вх Деле1шый на значение кода п. Задержанный синхроимпульс V С2 поступает на вход синхронизации 2 схемы 3 и через вторые входы схем N... производит считьгоание кода с выхода АЦП 11, обеспечивая через формирователи FI... , коммутацию источников ej... с помощью ключей коммутатора. При этом выходное напряжение регулируется дискретно до значения величины напряжения одного источника количеством подключенных источников, а плавно за счет сдвига во

времени синхроимпульса V cj. При поступлении очередного синхроимпульса работа устройства повторяется.

Максимальная задержка синхроимпульса V са относительно V Ci равна максимальной продолжительности горения вентиля X в данной схеме. Минимальная задержка равна нулю и пол}Д1ается при достижении сигналом на входе управления 6 блока задержки 4 величины, равной максимальному значению входного сигнала Vg деленному на максимальное значение кода пмакс- Увеличение входного сигнала и соответствующее увеличение кода на выходе АЦП приводит к уменьщению максимальной задержки синхроимпульса V Са до величины Х/п, где п текуцдее значение кода. Минимальная задержка остается равной нулю регулировочной характеристики устройсша.

Формула изобретения

Регулятор электрических цепей, содержащий несколько источников переменного напряжения,

объединенных с помощью управляемых ключей в последовательную цепь, схему управления ключами с аналого-цифровым преобразователем, генератор синхроимпульсов, выход которого через блок регулируемой внепшим сигналом задержки

подключен ко входу синхронизации схемы управления, отличающийся тем, что, с целью устранения дискретности регулировочной характеристики, вход управления блока регулируемой задержки подключен к основному входу схемы

управления коммутатором через делитель сигнала, а второй вход этого делителя связан с аналого-цифровым преобразователем схемы управления коммутатором.