Устройство для автоматического регулирования постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/46 H02P13/16 

1

Изобретение относится к ускорительной технике, конкретно - к устрсйствам питания эдактромагнитов синхротронов, работаюших в импульсном режиме.

В настоящее время в качестве источников питания постояиного тока широкое распространение получили управляемые тиристорны преобразователи. В выходном напряжении таких источников содержатся пульсации, величина которых зависит от фазности выпрямителя и угла управления. Для сглаживания этих пульсаций включают последовательно с нагрузкой LC фильтры, что приводит к существенному ухудшению динамических характеристик системы и качесчва переходных процессов. В импульсных системах регулирования с использованием таких источников питания возникают большие перерегулирования, достигающие недопустимой величин-1, а в ряде устрсййств электрофизическсЛ аппаратуры переходный процесс должен быть монотонным.

Известны методы повышения качества переходных процессов, которые заключаются Б динамическом деформировании фильтров пульсаций .

Недостатком такого метода является увеличение времени достижения регулируемой величиной заданного значения при получении монотонного переходного процесса. При этом длительность монотонного переходного процесса не сокращается по сравнению с колебательным.

Известно также устройство для автоматического регулирования, предназначенное для улучшения качества переходного процесса (уменьшения перерегулировайия) 2. Поставленная цель в таком устройстве достигается тем, что помимо главной обратной связи используется канал воздействия на задатчик через последовательно включенные пороговое устрсЛство и формирования закона управления. Недостатком такого устройства является большая сложность, так как формирование определенного закона 36 управления может обеспечить специальное вычислительное устройство. Цель изобретения - упрощение устройства регулирования, обеспешшающего повышение качества переходного процесса. Указанная цель достигается тем, что в предложенном устройстве дополнительно введен датчик производной тока, нульорган и -триггер, причем датчик производной тока через нуль-орган связан с одним входом триггера, на другой вход которого подключен выход компаратора, вхо ды которого связаны с датчиком тока и задатчиком, выход триггера связан с управляющим входом дополнительного ключа, на сигнальный вход которого подклк чен сигнал задатчика, а выход через введенный сумматор соед1шен со входом схе мы управления. Это позволяет осуществит закон управления релейного типа, что существенно уттрошает устройство автоматического регулирования постоянного тока. На чертеже изображена схема предложенного устройства автоматического регулирования постоянного тока. Схема содержит вентильный преобразователь 1, фильтр пульсаций 2, электромагнит 3, датчик тока 4, задатчик 5, cpaвн шaюш й элемент 6, регулятор 7, суммирующее устройство 8, схему фазового управления 9, компаратор Ю, триг гер управления 11, ключ 12, нуль-орган 13 и датчик производной тока 14. Цепь главной обратной связи устройства работает по известному принципу и образует главный контур регулирования. Сигнал с датчика тока 4 сравнивается с напряжением задатчика 5, сигнал ошибки поступает на вход регулятора 7, выход которого через суммируюший элемен подключен на вход схемы фазового упра ления 9. При импульсном режиме работы переходный процесс регулируемой величины (тока) может иметь больщое перерегулирование. Для уменьшения перерегулирования в схему дополнительно введены компаратор 10, на один из входов которго подключено напряжение задатчика 5, а на другой - напряжение с выхода датчика тока 4, триггер управления 11, выход которого связан с упра ляюшим-входом ключа 12, на один вход триггера подключен импульсный сишал с . выхода компаратора, а на другой - выход нуль-органа 13, связанного с датчиком производной тока 14. При включении устройства ввиду большого сигнала 26 рассогласования главного контура вентильный преобразователь полностью открыт, напряжение на его выходе ток в электромагните быстро нарастает. Компаратор настраивается таким образом, что он еще до момента достижения током заданного значения О ; выдает импульс, который перебрасывает триггер, подключая через ключ напряжение задатчика на вход схемы фазового управления через суммирующее устройство 8. Напряжение задатчика при этом имеет противоположную полярность по сравнению с сигналом на выходе регулятора и значительно больше его по величине. Выпрямитель закрывается так, что напряжение на его выходе U f;n-in значительно меньше установившегося значения При этом скорость нарастания тока начинает быстро снижаться, а когда она станет равной нулю, нуль-орган выдает импульс, который опрокидывает триггер в первоначальное положение, отключая напряжение с задатчика от схемы фазового управления. Дальнейший процесс регулирования осуществляется только лишь за счет сигнала рассогласования главного контура ..регулирования. Соответствующей настройкой KOMnafiaTopa (момента срабатывания и величины импульсного напряжения управления) можно легко получить режим работы практически без перерегулирования, т. е. производная тока достигает нуля в момент равенства тока заданному значению. Таким образом, переходный процесс тока Б электромагните с дополнительным каналом импульсного управления имеет значительно меньшее перерегулирование и длительность. Формула изобретения Устрсйство для автоматического регулирования постоянного тока, содержа-, шее преобразователь, связанный через фильтр с целью нагрузки, датчик тока и задатчик, подключенные через компаратор на вход регулятора и схему управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения, он снабжен датчиком производной тока, нуль-органом и .триггером, причем этот датчик через нуль-орган подклкиен на первый вход триггера, второй вход которого связан с выходом компаратора, входы последнего соединены с датчиком и задатчиком, выход триггера подключен на управляющий вход дополнительного ключа, сигнальный вход которого связан с задатчикол, а выход через введенный сумматор соединен со входом схемы управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Гусев О, А. , Кофман В. М.

Электрофизическая аппаратура, вып. 11, 1974, с. 58-66.

2, Авторское свидетельство СССР № 337771, кл. в 05 F 1/66, 1974.

8

н