Устройство для моделирования тиристорного преобразователя Советский патент 1978 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно устройство для моделированияШ-фазного вентильного преобразователя, содержащее интегратор и ограничитель на операционном усилителе, функциональный блок, реле и конденсатор. Однако известное устройство имеет низкое быстродействие и малую точность. Известно также устройство для моделирования lti-фазного вентильного преобразователя, содержащее задающий интегратор, подключенный к нуль-органу, выполненный на операционном усилителе постоянного тока с диодным ограничителем в цепи обратной связи, при чем второй вход нуль-органа подключен к источнику постоянного напряжения, функциональный блок, задержанный мультивибратор, суммирующий усилитель, инвертор и диодные ключи. Это устройство обладает высокой точностью и быстродействием, но отличается сложностью. Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования тиристорного преобразователя, содержащее входной операционный

усилитель с диодным ограничителем в цепи обратной связи, подключенный ко входу инвертора с диодным ограничителем в цепи обратной связи, выход инвертора через разделительный элемент подключен ко

входу интегратора, причем выход интегратора подключен ко входу функционального преобразователя и входного операционного усилителя, соединенного с источником смещающего напряжения, и выходной операционный усилитель. Оно позволяет моделировать внутреннюю ЭДС вентильного преобразователя только в режиме непрерывного тока нагрузки, что но дает возможности использовать его при моделировании систем вентильный преобразователЬ 1а- грузка, для которых режим прерывист9го тока является типичным.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения моделирования тиристорного преобразователя в режимах прерывистых токов. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в него введены датчик тока нагрузки, первый дополнительный инвертор, второй дополнительный инвертор с диодным ограничителем в цепи обратной связи, разделительные элементы и сумматор, причем выход функционального преобразователя через разделительные элементы подключен соответственно ко входу первого дополнительного инвертора и первому входу сумматора, второй и третий входы которого подключены к источнику смещаюшего напряжения и через второй дополнительный инвертор - к датчику тока нагрузки, выходы первого дополнительного инвертора и сумматора соединены со входом выходного операционного усилителя. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип его работы Предлагаемое устройство содержит модель тиристорного преобразователя 1, сос тоящую из входного операционного усилителя 2j первого инвертора 3 с ограничителем в цепи обратной связи, интегратора 4, функционального преобразователя 5 и источника 6 смещающего напряжения, и формирователя выходного напряжения 7, включающего первый дополнительный инве тор 8, сумматор 9, выходной операционны усилитель 10, второй дополнительный инвертор 11с ограничителем в цепи обратной связи, источник 12 смещающего напряжения и датчик 13 тока нагрузки. Вход устройства соединен со входом входного операционного усилителя 2, выход инвертора 3 соединен со входом устройства и через разделительный элемент 14 - со входом интегратора 4. Выход интегратора 4 соединен со входом функционального пре образователя 5 и со входом устройства. Выход функционального преобразователя 5 через разделительный элемент 15 соединен с инвертором 8, а ч:ерез разделительный элемент 16 - с сумматором 9, другие входы которого соединены, соответст венно с положительным напряжением источника 12 смещающего напряжения и с выходом инвертора 11, вход которого соединен с датчиком 13 тока нагрузки. Выходы инвертора 8 и сумматора 9 соединены со входами выходного операционного усилителя 10. Интегратор 4, входной операционный усилитель 2 и инвертор 3 образуют следящую систему, выходное напряжение которой С/и следит за напряжением на входе усилителя 2, равном Ц Jo.с. Вследствие наличия у входного операниониого усилителя 2 и инвертора 3 положительной обратной связи через резиотор, следящая система преобразуется в релейную (см. фиг. 2, эпюры d, Ь/ 6 ). Пилообразное напряжение на выходе интегратора 4 (см. фиг. 2, эпюра d) имеет постоянную величину скачка, определяемую величиной напряжения обратной связи Uo.c.-Форма пилообразного напряжения, благодаря наличию разделительных элементов на выходе интегратора регулируется раздельно для рабочего и нерабочего участков пилы. С помощью функционального преобразователя 5 напряжение V преобразуется в отрезки синусоиды (см. фиг. 2, эпюра ). Положительная полуволна напряжения функционального преобразователя 5 поступает через разделительный элемент 15 на вход инвертора 8 и далее - на выходной операционный усилитель 10 (см. фиг. 2, эпюра 9). Отрицательная полуволна напряжения функционального преобразователя 5 через разделительный элемент 16 поступает на сумматор 9, на другие входы которого подаются соответственно положительное напряжение от источника 12 и напряжение с выхода инвертора 11. При наличии тока нагрузки (см. фиг. 2, эпюра ) отрицательное напряжение с выхода инвертора 11 (см. фиг. 2, эпюра к) компенсирует напряжение источника 12 и на выходе сумматора 9 появляется инвертированная отрицательная полуволна напряжения функционального преобразователя 5 (см. фиг. 2, эпюра л). При отсутствии тока нагрузки сумматор 9 запирается положительным напряжением источника 12. Таким образом, на .выходе выходного операционного усилителя полностью повторяется положительная полуволна напряжения функционального преобразователя 5, а отрицательная полуволна повторяется только при наличии нагрузки: полностью в режиме непрерывного тока и частично в режиме прерывистого тока (см. фиг. 2, эпюра А1 ). Возможность моделирования ЭДС тиристорного преобразователя в режимах непрерывного и прерывистого токов выгодно отличает предлагаемое устройство от известного и позволяет решать методом математического моделирования более широкий круг задач по анализу и синтезу систем с тиристорными преоб{эазователями. Формула изобретения Устройство для моделирования тиристорного преобразователя, содержащее входной операционный усилитель с диодным ограничителем в цепи обратной связи, под.ключенный ко входу инвертора с диодным ограничителем в цепи обратной связи, выход инвертора через разделительный элемент подключен ко входу интегратора, причем выход интегратора подключен ко входам функционального преобразователя и входного операционного усилителя, соединенного с источником смещающего напряжения, и выходной операционный усилитель отл. ичающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения моделирования тиристорного преобразователя в режимах прерывистых токов, в него введены датчик тока нагрузки, первый

Г

Hh

-,

УИ

(НИ

f%

не

т УН дополнительный инвертор, второй дополнительный инвертор с диодным ограничителем в цепи обратной связи, разделительные элементы и сумматор, причем выход функционального преобразователя через разделительные элементы подключен соответственно ко входу первого дополнительного инвертора и к первому входу сумматора, второй и третий входы которого подключены к источнику смещающего напряжения и через второй дополнительный инвертор - к датчику тока нагрузки, выходы первого дополнительного инвертора и сумматора соединены со входом выходного операционного усилителя.

-;f ..,

.,..,.t -

-S- r-tii4

44V

И