Устройство для моделирования реверсивного вентильного электропривода постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G06G7/62 

; .. I : ; Изобретение отнсюится к области айайого-цифровой вычислительной техники и предназначено для моделирования реверсивных мостовых вентильных электроприводов постоянного тока с совместным управлением. , Известно устройство Ш для моделиров ния вентильного преобразователя электропривода, содержащее модель управлйёмогр выпрямителя. Известное устройство не обеспечивает возможности воспроизведени; внешних характеристик электропривода. Наиболее близким по технической сущности к рассматриваемому является устройство 2 для моделирования {зеверсивного вентильного электропривода постоянного тока, содержащее блок синхронизации, первая группа дов которого соединена с выходами фа- зосдвигающих блоков, входы которых через переключатель подключены к выходу первого инвертора, модели управляемого выпрямителя, первые входы которых подключены к выходам блока синхро низации, вторая группа входов которого соединена с первыми выходами первой и второй моделей управляемого выпрямителя, сумматоры, входы первого подклю- чены соответственно ко второму выходу первой модели управляемого выпрямителя и к выходам третьей модели управляемого выпрямителя и второго сумматора, входы которого соединены со вторыми выходами первой и второй моделей упра&ляемого выпрямителя, входы третьего сумматора подключены к выходам третьей и четверт1эй модели управляемого вьшрями- теля, второй инвертор, выход которого через переключатель соединен со вторыми входами моделей управляемого выпрямителя и модель двигателя постоянного тока. Недостатком известного устройства является недостаточная точность моделирования. Цель изобретения - повышение точности моделирования за счет воспроизведения внешних характеристик электропривода. Указанная цель достигается тем, что

стройство содержит инверторы, развязыающие диоды и дополнительные сумматоы, первый вход четвертого сумматора одключен к катоду первого развязьтаюего диода, анод которого соединен с выодом третьего инвертора, вход которого одключен к выходу пятого сумматора, ходы которого подключены к выходам етвертой модели управляемого выпрямителя, второго и третьего сумматоров, и ко второму еыходу второй модели управ-, ляемого выпрямителя, второй вход четвертого сумматора соединен с Анодом второго развязьтающего диода, катод которогр подключен к выходу первого сумматора, четвертый вход которого соединён с выходом третьего сумматора, выход пятого сумматора соединен со входом модели двигателя постоянного тока, входы фазосдвигающих блоков через переключатель подключены к выходу четвертого инвертора.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - модель управляемого выпрямителя, на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для моделирования peBiBpсивного вентильного электропривода постоянного тока содержит источник 1 мак- симального напряжения управления, инверторы 2, 3, фазосдвигающие блоки 4, 5, генератор 6 импульсов модели 7, 10, управляемого выпрямителя, блок 11 синхронизации, сумматоры 12-14, модель 15 двигателя постоянного тока, ререключатель 16, а также дополнительно введенные инверторы 17, 18 и сумматоры 19, 20.

Источник 1 соединен с делителями 21 и 22 напряжения и со входом инвертора 3. Подвижный контакт делителя 21 напряжения связан со входами инверторов 2 и 18. Выход инвертора 2 соединен со вторым входом инвертораЗ. Подвиж- ный контакт делителя 22 связан со входами инверторов 2, 3 и 18, третий вход последнего соединен с неподвижньтм контактом делителя 22.

Подвижный контакт делителя 2 и выходы инверторов 2, 3 и 18 связаны с контактами переключателя 1 б7 переключе ние которого управляет направлением вращения двигателя. Когда переключатель находится в положении а, входы моделей управляемого выпрямителя 7, 8 соединены с подвижным контактом делителя 21, выходы моделей 9, 1О - с выходаМИ инвертора 2, а входы фазосдвигаю- щих блоков 4 и 5 - соответственно с выходами инверторов 3 и 17. Когда переключатель 16 находится в положении б, входы моделей 7, 8 управляемого выпрямителя соединены с выходом инвертора 2, входы моделей 9, 10 - с подвижным контактом делителя 21, а. входы фазосдвигающих блоков 4 и 5 - соответственно с выходами инверторов 18 н 3. Выходы фазосдвигающих блоков 4, 5 связаны с переключателями 23 и 24 режимов блока 11 синхронизации, переключатели 25, 26 режимов блока 11 соединены последовательно с элементами 27, 28 задержки, входы которых связаны с моделями 8, 9 управляемого выпрямителя. Выходы переключателей 23-26 соединены с моделями 7-10 управляемого выпрямителя. Выходы моделей 7, 8 связаны со входами сумматора 12, выходы моделей 9, 10 связаны со входами сумматора 20, другие входы сумматоров 12 и 20 связаны с выходами сумматоров 13 и 14. Выходы сумматара 12 через развязывающий диод 29 и сумматора 20 через инвертор 17 и развязьшающий диод 30 соединены со входами сумматора 19, выход которого Iсвязан со входом: модели 15 двигателя постоянного тока.

Модель управляемого выпрямителя содержит операционный усилитель 31, ключевой элемент 32, интегратор 33, функциональный преобразователь 34, инверторы 35, 36.

Работает устройство следующим образом;

Генератор импульсов 6 выдает импулсы с периодом |Н где Ид масшт времени устройства (фиг. За). Фазоедвигающие блоки задерживают .эти импульсы на время t|, t (фиг. 36,в), определяемые по формуле,

-

л i4 л11ill

и

+ U.

vmax

,+ Uv+ Ue

Vmox Vo

О.,

- напряжение управления, снимаемое с подвижного контакта делителя 21 напряжения;Up - максимальное напряжение

управления, при котором импульсы генератора 6 сдвигаются на 90 эл.град.; Up- напряжение, снимаемое с неподвижного контакта делите. ля напряжения Чэ Од - напряжение, пропорциональное углу нелинейного рассогласования групп вентилей, , снимаемое с подвижного контакта делителя 22. Выходные импульсы с (Ьаэосдвйгающих блоков 4 и 5 через переключатели 23, 24 режимов управляют ключевыми элементами 32, входящими в состав моделей 8, 9 упра ляемого выпрямителя , Интегратор 33 обрабатывает напряжение U , . Выходное напряжение интегратора 33 чер зТнвёртор 35 поступает на операционный усилитель 37, реализующий функцию signX . Выходное напряжение операционного усилителя 31 становится отрицательным и равным и„, -и..нт . в результате : го вступает в работу инвертор 36, реализующий функцию y sienx т. к. резистор 37 выбран на порвацок меньшим, чем резистор 38, то при замкнутом ключевом элементе 32 интегратор 33 начинает отрабатывать отрицательное напряжение Ui . Операционный усилитель 31 не переключается до тех пор, пока напряжение на. выходе интегратора 33, ставщёе отрицательным, не превысит выходное напряжение инвертора 36, которое выбирается равным постоянной вели чине, соответствующей углу j. В тот момент, когда напряжение на выходе инвертора 36 превысит выходное напряжение инвертора 35, напряжение на выходе операционного усилителя 31 становится положительным и процесс повторяется.

Таким образом, напряжение на выходе интегратора 33 при Ue.x -О и LoM-O

представляет собой пилу с положительном скачком и медленным снижением до О

а тс м .

Напряжение смещес периодом m f

ния ./ уменьшает среднее значение интегратора 33 до О при Ug, -siO. При переключение операционного усилителя 31 происходит в тот момент, когда положительное напряжение тора 33 достигает напряжения LBX - CMКлючевой элемент 32 переключается с

27гМ

периодом ---- и длительность его включенного, состояния лишь незначительно превышает длительность отрицательного напряжения на выходе операционного уси-

Устройство для моделирования реверсивного вентильного электропривода постоянного тока, содержащее блок синхронизации, первая группа входов которого соединена с выходами фазосдвигающих блоков, входы которых через переключатель подключены к выходу первого инвертора модели управляемого выпрямителя, первые входы которьгх подключены к выходам блока синхронизации, вторая группа входов которого соединена с пёр-, выми выходами первой и второй моделей управляемого выпрямителя, сумматоры, входы первого из которых подключены соответственно ко второму вькоду- первой модели управляемого выпрямителя и к литеяя 31. С помощью функционального преобразователя 34 напряжение интеграторов моделей управляемого выпрямителя преобразуется в отрезки синусоид (фиг. Зг, д). Выходные сигналы элементов 27, 28 задержки поступают на переключатели 25 и 26 режимов, управляющие ключевыми элементами моделей 7 и 10. При этом выходные напряжения моделей 7 и 10 оказываются смещенными на половину периода относительно выходных напряжений моделей 8 и 9 (фиг. 3 е, ж). Уравнительные напряжения образуют- ся на сумматорах 13 и 14, на выходы которых поступают напряжения с моде«ей 7-10 (фиг. 3 з,и). Выходное напряжение сумматору 12 получается при сложении с изменением знака выходных напряжений моделей 7 и.8 и половины выходных напряжений сумматоров 13 и 14 (фиг. 3 к). Выходное напряжение сумматора 2Q получается при сложении с изменением знака выходных напряжений моделей 9 и 10 и половины выходных напряжений сумматоров 13 и 14 (фиг. 3 л). Выпрямленное напряжение в нагрузке преобразователя образуется на сумматоре 19 (фиг. 3 м}, на выход которого в зависимости от положения переключателя 16 поступает выходное напряжение сумматора 13 (переключатель в положении а) или выходное напряжение инвертора 17 Ч переключатель в положении б). Благодаря введенным блокам и связям между ними повысилась точность моделирования. ор мул а изобретения

выходам третьей модели управляемого выпрямителя и второго сумматора, входы которого соединены со вторыми выходами первой и второй моделей управляемого выпрямителя, входы третьего сумматора подключены к выходам третьей и етвеф той моделей упра1аляемого выпрямителя, второй инвертор, 1выхьд которого чер«з переключатель соединен со вторыми вхо- дами моделей управляемого выпрямителя и модель двигателя постоянного Т(жа, о т л и ч а ю щ е ё с я тем, что, с целью повьпиения точности Моделирования за счет воспрбй§ёеЖёМя Ш Шй Характеристик электропривода, устро&;тво содержит инверторы, развязывающие дн- оДы и дополнительные сумматоры, первый вход четвертого сумматора подключен к катоду первого развязьдаающего диода, анод которого соединен с выходой третьего инвертора, вход .которого , подключен к выходу пятого сумматора, входы которого подключены к выходам

четвертой модели управляемого выпрямителя, второго и третьего сумматоров, и ко второму выходу второй модели управляемого выпрямителя, второй вход

четвертого сумматора соединен с анодом второго развязывающего диода, катод которого подключен к выходу первого, сумматора, четвертый вход которого соединен с выходом третьего сумматора,

вьЬсш пятого сумматора соединен со входом модели двигателя постоянного тока, входы фазосдвигающих блоков через переключатель подключены к ёыходу четверrONS инвертора.

-.,:,. ,.л --- -. . ....

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 481048, кл. С Об С 7/62, 1973. ,2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ns 2368546/18-24, .

кл. Q Об Q 7/62, 04.О7.77, (прототип). с: