Устройство для моделирования одно-фАзНОгО упРАВляЕМОгО МОСТОВОгОВыпРяМиТЕля Советский патент 1981 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к моделированию энергетических систем и может быть использовано при исследовании систем, содержащих однофазные мостовые выпрямители. Известно устройство для моделированию однофазного управляемого мостового выпрямителя, содержащее операционные усилители, блок реле, элементы ИЛИ, элементы И l. Его недостаток - конструктивная сложность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока, формирователь импульсов управления вентилями, диоды и блок реле, контакты которого включены в цепи обратных связей oneрационных усилителей решающего блока Недостаток этого устройства - сра нительно невысокая точность, которая обусловлена погрешностью, вносимой сопротивлениями утечки. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Поставленная цель достигается тем что в устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первый разделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу первого порогового блока, выход второго порогового блока соединен с анодом второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразного напряжения,.второй выход которого соединен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого через второй разделительный диод подключен к выходу четвертого компаратора, входы первого и четвертого компараторов соединены с третьим выходом решающего блока, четвертые входы второго и третьего компараторо подключены к выходу генератора синусоидальных колебаний. На фиг. 1 показана схема одноЛазного управляемого мостового выпрямителя; на фиг. 2 - структурная схема .устройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока 2, генератор 3 пилообразного напряжения, пороговые блоки 4, 5, вы полненные в виде реле, компараторы 6 9, разделительные диоды 10, 11. Реша ющий блок имеет выходы 12-14, и вход 15.Кроме того, устройство содержит дополнительные разделительные диоды 16,17. Выход 12 решающего блока 2 соединен с выходом операционного усилител 18, на котором формируется фазный TO его выход 13 соединен с выходом опер;ационного усилителя 19, на котором формируется напряжение на нагрузке, а его выход 14 подключен к выходу операционного усилителя 20, на котором формируется напряжение на нагруз ке с обратным знаком. Период выходного напряжения генератора 3 равен половине периода напряжения на выходе генератора 1, а его выход подключен .к компаратору с парафазным выходом, порог срабатывания которого задается напряжением И Устройство работает следунвдим образом. Предположим, что в исходном состо янии напряжение на выходе генератора 1 положительно и по своей абсолютной величине превышает напряжение на нагрузке. До тех пор, пока фаза этого напряжения будет меньше угла открыва ния Управляемых диодов выпрямителя, на второй вход компаратора 8 поступает отрицательное напряжение, которое по своей абсолютной величине бол ше разности напряжений на выходе генератора 1 и напряжения на нагрузке. В этом случае напряжение на выходе компаратора 8 положительно и, следовательно, реле 4 находится в обесточенном состоянии. Когда фаза напряжения на выходе генератора 1 превышает угол открывания управляемых дио дов (величина этого угла задается уро /уровнем HQJ ) , то напряжения на выходах генератора пилообразного напряже ния 3 становятся равными нулю. Тогда суммарный сигнал на входе компаратора 8 становится положительным, а на его выходе - отрицательным. Это напряжение через первый дополнительный диод 16 поступает на реле 4 и вызывает размыкание его контактов. Таким образом, начинается peiiieHHe урайнений, соответствующих схеме на фиг. 2 при положительном значении электродв жущей силы (ЭДС) 1. При появлении тока I в блоке 2 происходит срабатывание компаратора б и напряжение на его выходе становится положительным, причем по абсолютной величине оно превышает напряжение на выходе генератора 1. Поэтому суммарный сигнал на входе компаратора 8 будет положительным, независимо от знака напряжения на выходе генератора 1 до тех пор, пока ток 1 П О . В момент, когда .ток i становится равен нулю( 1П О) происходит обратное срабатывание компаратора 6, и суммарный сигнсШ на входе компаратора 6 становится отрицательным, а на его выходе - положительным, что приводит реле 4 в обесточенное состояние, что соответствует режиму отсечки в схеме на фиг. 2. При отрицательном значении напряжения на выходе генератора 1 и значении его фазы, превышающем угол открывания управляемых диодов, происходит последовательное срабатывание компаратора 9, реле 5 и компаратора 7, что соответствует работе схемы на фиг. 2 при отрицательном значении синусоидальной ЭДС 1 . После обратного последовательного отрабатывания компаратора 7 (при i 0), компаратора 9 и реле 5 устройство возвращается в исходное состояние и далее его работа протекает а.налогично. Устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя обладает более высокой точностью моделирования по сравнению с известным, так как оно отражает работу выпрямителя, диоды которого обладают идеальной вольт-амперной характеристикой,, что позволяет полностью исключить погрешность от сопротивлений утечек. Формула изобретения Устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к входам решающего блока, ррнератор пилообразного напряжения, разделительные диоды, пороговые блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первый разделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода катод которого подключен к выходу пер вого порогового блока, вькод второго порогового блока соединен с анодом

второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразного напряжения, второй выход которого сое- динен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого через второй разделительный диод подключен к выходу четвертого компаратора, входы первого и четвертого компараторов соединены с третьим выходом решающего блока, четвертые входы второго и третьего компараторов подключены к выходу генератора синусоидальных колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Богрый В. С. и др. Математическое моделирование тиристорных преобразователей. М., Энергия, 1972, с. 147-148.

2.Метельский В. П. и др. Моделирование несимметричного мостового преобразователя. Сб. Преобразова0ние параметров электрической энергии, вып. 2, к., Наукова думка, 1976,

с. 70, рис. 2 (прототип).

J

.

А

г I