Устройство для моделирования трансформатора постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК G06G7/62 

1

Изобретение относится к автоматике, в частности может быть использовано в системах управления электроустановками постоянного тока для проверки, настройки и исследования работы.

Известно устройство для моделирования трансформатора 1, в цепь постоянного тока которого включается сглаживающая индуктивность для придания форме тока плоской вершины. Кроме того, указанная цепь служит цепью управления выходным током. Однако данная схема не позволяет изменить величину тока в широком диапазоне частот, что необходимо при исследованиях и настройке динамических параметров аппаратуры систем автоматического управления (САУ).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования трансформатора постоянного тока, содержащее источникн питания, выпрямитель и уиравляемый источник тока . Кроме того, устройство содержит операционные усилители.

Однако указанное устройство не позволяет получать переменные вторичные токи трансформатора постоянного тока, что приводит к недостаточной точности моделирования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Указанная цель достигается тем, что выпрямитель выполнен в виде однофазных

мостовых схем, диагонали постоянного тока которых соединены последовательно и подключены к выходам управляемого источника тока, диагональ переменного тока каждой из однофазных мостовых схем подсоедииена к источнику питания.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Она включает в себя источникн питания в виде трансформаторов 1, 2, подключенные к ним однофазные мостовые схемы 3, 4, выходные вершины которых соединены с управляемым источником 5 тока, вынолненным на транзисторе 6, в эмиттерную цень которого включен резистор 7. Управляющий сигнал подается на базу транзистора от источника 8.

На фиг. 2 представлены диаграммы токов и напряжений на отдельных элементах устройства. Кривая 9 изображает выпрямленное напряжение U, кривая 10 - выпрямленное напряжение бо, кривая 11 - напряжение, прикладываемое к коллекторному переходу транзистора 6, кривая 12- ток /ь кривая 13 - ток /9 и кривая 14 -

напряжение на резисторе.

Устройство работает следующим образом.

На Трансформаторы 1, 2.поступает напряжение переменного . тока с частотой 50 Гц, причем на один из них - линейное напряжение, на х ругой - фазное, сдвинутое относительно линейного на 90°. Вторичные напряжения трансформаторов 1, 2, равные по амплитуде, подаются на однофазные мостовые схемы 3, 4, выпрямляются, и их сумма прикладывается к коллекторному переходу транзистора 6, ток которого практически не зависит от величины напряжения, приложенного к коллектору, в широком диапазоне его измеиеиия, поэтому пульсации выпрямленного напряжения UK не приводят к паразитной модуляции тока напряжением питания устройства. Величина выпрямленного тока в схеме устройства определяется только напряжением управляюндего сигнала, приложенного к базе транзистора, напряжением (t/Bx+f sx).

В интервале активной работы мостовой схемы, т. е. когда выпрямленное напряжение мостовой схемы 3 (4) не равно нулю, цепь переменного тока включена последовательно с цепью постоянного тока и по ним протекает один и тот же ток, ток транзистор а, который и определяет амплитуду и форму вершины переменного тока фазы устройства. Когда вынрямлеиное напряжение мостовой схемы 3 (4) вследствие уменьшения напряжения t/i (Uz становится равным нулю, мостовая схема шунтируется выпрямленным током. Питание транзистора на этом интервале работы схемы осуш,ествляется напряжением другой фазы

2(t/l).

Процесс изменения тока в неработающей фазе идет независимо от цепи постоянного тока и определяется уравнением t/i,2 ). где Zii - сопротивление нагрузки в фазе. Следуя за изменением напряжения Ui(U2), ток 3 фазе переходит через нуль, меняет свое направление и нарастает до значения выпрямленного тока, после чего

наступает переход к новому активного режиму - дааграммы /i (/), /2(0- Фазовый сДвиг вь ходных .токов устройства.на несущей частоте определяется фазовым сдвигом питающих напряжений Ui и С/2 и составляет 90°.

Выходные токи могут быть промодулироваиы сигналом любой формы, вплоть до скачка. На фиг. 2 для примера показаны

формы выходных токов и ток через транзистор при постоянном управляющем сигнале (сплошная линия на диаграммах (0. (0. Ьвх+ вх) и наложении колебаний частоты выше несушей на иостоянный сигнал (пунктирная линия

Л(), /Л4, f/,,+f/Bx).

Таким образом, включение диагоналей постоянного тока однофазных мостовых схем носледовательно и подключение их к выходам управляемого источника тока иозволило получить вторичные токи трансформатора постоянного тока, что повысило точность моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования трансформатора постоянного тока, содержашее источннки питания, выпрямитель и управляемый источник тока, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности, выпрямитель выполнен в виде однофазных мостовых схем, диагонали постоянного тока которых соединены последовательно и подключены к выходам управляемого источника тока, диагональ переменного тока каждой из однофазных мостовых схем подключена к источнику питания.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Розенблат М. А. Магнитные усилители и модуляторы. М., «Энергия, 1963, с. 72, рис. 32.

2.Средства аналоговой и аналого-цифровой вычислительной техники. Сб. статей.

М., «Машиностроение, с. 301, рис. 2.

/4

--N X

/

/

.,

//

Nx-

13