Способ стабилизации тока нагрузки и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G05F1/10 

epBhJM входом нуль-органа, второй вход которого соединен с коллектора транзистора генератора .пилробразноонапряжёкмЯйКоаденсатор ксугорого одой рбкладхой подключен к коллектору указанного транзисторна и зашуитиро ванколлекторно-эмиттерным переходс л запускающего транзистора, соединенного, переходом эмиттер-база1 через формирователь импульсов запуска с выводами для. подключення к пита1рщейсети гпричем база транзистора генератора пилообразного напряжения. соединена с мннусовьгм выводсм. силоврго сглаживающего фильтра, эшт-, тер - с ОДНИМ концом резистора смещения, а выход нуль-органа через распределитель импульсов подключен к управляющим цепКм тиристорНого преобразователя 2 .:

Йёдаостатком этого устройства является отсутствие компенсации влия-. ния двух других боэмущений, определяющих наряду с иэменение1у1 напряже-. ния нагрузки ошибку стабилизации изменений напрязкенйя сети и заданного э.начёния ток.а.

Целыо изобретения является повышение .точности стаЬилизации тока.

Это достигается , что по предлс1женнс)М способу стабилизации тЬка нагрузки .с помощью зависимого инвёртора, зайлючающемуся в том, . что в блоке управления вентилями инвертора наклон пилообразйого нап ряжени я изменяют is. заййсимости от изменения напряженй; на выходе Сглаживающего фильтра, формируя импудьсы управления вентилями/, э авибМйог Жйёртсчра в мойёНт равенства пилообразнрГо напряжения и напряже- . нйя, соответствующего разности стабилизируемого .тока и заданного тока, наклон пилообразнЬгб Напряжения дополнительно изменяют в функция изменения напряжения йитающёй сети и тока нагрузки, а амплитуду пилообразного напряжения - в функций, напряжения питающей сети. .

В предложенном устройстве для . . осуществления указанного способа, содержащем тиристорный преобразователь, входом соединейный с выводами для подключения к питающей сети, один из выходных тзыводов которого через пс следрватёльно соединенные; силовой сглаживающий фильтр и датчик окаг а другой непосредственно J сбедийёны. с COOTS ётгствующим из выводов для .подключения ,нагрузки, вспрмЬгательннй сглаживающий фильтр ;;. входом соединенный с цепью датчика тока, а выходом - с одним входом, усятантепя пострянно:го тока. Другой вход котбоого Сбединён с источником задающегосигнала с регулируемьм резистором, а выход - с первьм вхосм нуль-органа, второй вход котоогр соединен с коллектором транистора генератора пилообразного апряжения, крнденСатор которого од ой обкладкой подключен к коллектоу указанного транзистора и зашунтиован коллёкторно-эмиттернБм переодом запускающего транзистора, соединенного переходом эмиттербаза через формирователь импульсов запуска с выводами для подключения к питающей сети., причем база транзистора гёнёраТбра пилообразого Напряжения соединена с минусрвым выводом силового сглаживащего фильтра, эмиттер - с одним.. крнцрм резистора смещения, а выхрд нуль-рргана через распределитель импульсов подключен к управляющим Цепям тиристорного преобразователя, другая обкладка конденсатора генератора пилообразного напряжения через первый дополнительно введенный выпрямитель с фильтром Соединена сР вторичной обмоткой дополнительно введенного трансформатора/ первичная обмотка которого соединена с выводами для подключения к питавдщей cetH, а другой конец резистора смещения соединен с выходом узла, выявляющего ток нагрузки. Узел, выявляющий ток нагрузки, мржёт быть выпрлнен в виде ёторогр дополнительно введённого выпрямителя с фильтрсм, входом подключенного к дополнительно введенной вторичной рбмотке трансформатора тиристорного преобразователя.Узел, выявляющий трк нагрузки, мо(жет быть выполнен и в виде второго дополнительно введенйОго выпрямителя с фильтром, входом соединенного с дополнительной вторич;ной обмоткой указанного до кэлнителыГо введенного трансформатора, причем выход второго дополнительно введенного выпрямителя с . фильтром шунтирован peгyлиpye IЫм делителем напряжения, движок которого механически связан с движком регулируемого резистрра, предназначенного для изменения задающего сигнала. . На фиг. 1 показана функциональная схема предложенного устройства, V один из вариантов; на фиг. 2 - временнЫе диаграммы, иллюстрирующие предложенный способ на фиг. 3 элемент, выходное напряжение которого зависит от заданнрго значения стабилизируемого тока и от напряжения сети, один из вариантов.

Предложенное устройство для осуществления способа стабилизации тока нагрузки содержит тиристорный преобразователь 1, один из выходных выводов которого через последовательно соединенные силовой сглаживающий фильтр 2 и датчик тока 3, а другой непосредственно соединены с соответствующим из выводов для подключения нагрузки 4, вспомогательный сглаживааощий фильтр 5, входсм сое пииенный с цепью датчика тока 3, а ВЫХОДОТ1 - с одним входе .усилителя 6 постоянного тока, другой вход которого соединен с источ.НИКОМ 7 задающего сигнала, а вьгходс первым входом нуль-органа 8, второй вход которого соединен с коллек торсм транзистора 9 генератора Ю . пилообразного напряжения, конденсатор 11 которого Одной обкладкой под ключен к коллектору указанного тран зистора и заиунтирован колле1 торНоэмиттерным переходом запускающего транзистора 12, соедине нного переходом эмиттер-база через формирователь 13, импульсов запуска с вывода для подключения к питающей сети.Кро ме того,- другая обкладка конденсатор 11 через ФИЛЬТУ 1.4 и вьтрямитель 1 соединена со вторичной обмоткой тра сформатора 16. Один конец резистора 17смещения соединен с выходом узла 18, выявляющего ток нагрузки. Узел 18выполнен в виде фильтра 19, выпр мителя 20, входом подключенного к вторичной обмотке 21 трансфО1 1атора тиристорного преобразователя 1. Уст ройство содержит также распределитель импульсов 22. Уэ&п 18 выполнен (фиг. 3) в виде выпрямителя 20 с фильтром, входом соединенного с вто ричной ойроткой трансформатора 16. Вход выпрямителя 20 с фильтром 19 шуитирован регулируемлм делителем напряжения, на ре зисторах 23, 24, движок которого механически связан с движком регулируемого резистс а 25, являющегося составной частью источника 7 задающего сигнала Vj. и предназначенного для изменения этого сигнала е целью изменения стабилизируемого тока. Устройство работает следуйщям образом. При управлении углом включения тиристоров используется 10 пилообразного напряженияU,p , нак лон которого (фиг.26), благодаря подключению базы транзисто эа 9 к отрицательному выводу силового сглакивающего фильтра 2, а эмиттера через резистор 17, фильтр 19 и выпрямитель 20 - к дoпOлнитeJ|ьнpй вторичной обмотке трансформатора тиристорного преобразователя 1, зависит от напряжения -IT на выходе фильтра-2, (напряжения нагрузки) и напряжения Ug- . Последнее определяется, с одной стороны, напряжением сети 50 Гц, а с другой - током в первичной обмотке трансформатсч а, зависящим от стабилизиру лого тока i . Кроме того, благодаря подключению через выпрямитель 15, сглаживающий фильтр 14 и трансформатор 16 к сети 50 Гц, напряжение +V питания транзистора 9. с включенньм в.коллекторную цепь конденсатором 11 и, следовательно, амплитуда +U пилообразного напряжения (фиг.26) зависят от напряжения сети. В результате того, ,что нульорган 8 формирует импульсы (рис,2в) в момент равенства пилообразного напряжения и,, и напряжения Цц на выходе усилителя б разности заданного напряжением +U- и поданного через сглаживающий фильтр 5 напряжения с датчика 3 тока i угол сдвига импульсов (фиг, 2 б,в), направляемых на управляющие электроды тиристоров распределителем 22, является функцией 2n i; g Un-Uo)/.. «5 - где i частота сети; С - емкость конденсатора 11; R, - сопротивление резистора 17. Ошибка стабилизации тока может быть минимизирована, если осуществлять приближение функции (1) к функции et qi-ccob I/ , (2) которая необходима для компенсации возмущений напряжения на тиристорном преобразователе (фиг. 2г) , за критерий минимизации может быть принята или непосредственно сшибка стабилизации тока, или косвенный параметр - минимум разности функций (1) и (2). Генератор 10 запускается транзисторным ключом (12) с помощью отпирающих импульсов (фиг.2 а), формируе№1х формирователем 13 и синхронизированных с нулевыми мгновеннь ш значениями сетевого напряжения. Если выпрямитель 15 с фильтром 19 и делителем на резисторах 23 и 24 (фиг. 3) подключен, например, к сетевому трансформатору 16, зависимрсть -Dj- от тока может быть создана, благодаря механической связи движка потенциометра 24 с движком 25 регулируэюго резистора, с помощью Которого изменяют напряжение Ц- на выходе источника задающего сигнала. Этот вариант реализации связей по току и по нгшряжению сети наибоitee прост в налащке. Формула изобретения 1. Способ стабилизации тока нагрузки с помсмцью зависимого инвертора, заключающийся в том, что а блоке управления вентилями инвертора наклон пилообразного напряжения изменяют в зависимости от изменения напряжения на выходе сглаживантего фильтра, формируя импульсы управления вентилями зависимого инйертора в момент равенства пилообразного напршкения, и напр5шення, соответ-. ствующего разности стабилиз. тока и заданного тока, о т л ичающийся тем,-что, с цельно

повышения точности стабилизации,наклон пилообразного напряжения дополнительно изменяют в функции;изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки, а амплитуду пилообразного. напряжения в функции напряжения питающей сети, .

.2. Устройство для .осуществления способа по п. 1; содержащее тирйс: 15 торный преобразователь, входам сое

диненный с выводами для подключения к питающей сети, один из выходных выводов которого через последоваТельно соединенные, силовой сглаживающий фильтр и датчик тока, а друг;ой непосредственно соединены с соответству1рщим .из выводов для подключения нагрузки, вспомогательный сглаживающий фильтр входсмсоединенный с цепью датчика тока, а выхо дом - с одним входом усилителя постоянного тока, другой вход которого соединен с источнике задающего .сигнала- с регулируемым резистором , а выход- с первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с коллекторе / транзистора генераторапилообразного напрйжени.я, конденсатор -которого одной обкладкой поДкЛючей к .коЯлекТору У1сайа.нногй транзистора и зашунтирован коллекторно-эмиттерным переходом, запускающего транзисторна, соединенногопереходом эмиттер-база через формирователь импульсов запуска с вывода ми для подключения к питающей сети, причём база транзистора генератора пилообразного напряжения, соединена с минусо.вымвыводом силового сглаживающего фильтра,эмиттер - с одним.концом резистЪра смещения, а выход нуль-органа через распределите ль .импульсов пЬдключен к ущ авляйщим

цепям тиристорноГо преобразователя, отличающееся тем, что, с целью уменьщения погрешности стабилизации тока, другая обкладка конденсатора генератора пилообраз.-. ного напряжения через первый дополнительно введенный .выпрямитель с фильтром соединена со вторичной обмоткой дополнительно введенного трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выводами для подключения к питающей сети, а другой конец ре.зистора смещения соединен с выходом узла, выявляющего ток нагрузки. .

3.Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что узел, выявляющий ток. нагрузки, выполнен -в виде второго дополнительно введенного выпрямителя с фильтром, входом подключенного к дополнительновнеденной вторичной обмотке трансферматора тиристорнЬго преобразователя . - . .

4.Устройство по:п.2, ot л й- . чающееся тем, что jirsert,выявляющий ток .нагрузки, выполнен в виде второго дополнительно вв денно.го выпрямителя с фильтром, входомсоед ненного с дополнительйой втЬричной обмоткой указанного дополнительно введенного трансформатора, причем выход второго дополнительно введенного выпрямителя с фильтром шунтирован регулируемым делителем напряжения, движок которого механически свзан с движком регулируем.ого резистора, предназначенного для изменения задавэщего сигнала.

Источники информации, . принятые, во внимание при экспертизе

1.Заявка № 15 5 3402/07,, кл.С 05 F 1/56,1972,по которой прин решение о выдаче авторского свидетельства . .

2.Заявка № 1853401/07,

кл. G 05/I 1/56, 1972, по которой принято решение о ввдаче авторского свидетельства,

6.93350