Система стабилизированного электропитания Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для получения постоянного тока стабильной величины, подаваемого на внеш нюю нагрузку, например, на группу обмоток статоров электрических микромашин, подлежащих пропитке и термообработке. Оно может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где имеется потребность в технических системах, поддерживающих электрически ток стабильной величины одновременно по нескольким нагрузочным элементам внешней цепи. Известно устройство, содержащее силовой трансформатор, управляемый многофазный выпрямитель, выходной фильтр, измерительный орган, источник опорного напряжения, усилитель постоянного тока, фазирующее устройство, триггер, ждущий многофазный мультивибратор и дифференцирующий элемент Недостатком этого устройства является сложность схемы. Наиболее близким к изобретению техническим решением является система, содержащая источник опорного напряжения выходом соединенный с одним из входов узла сравнения, подключенного через аналого-цифровой преобразователь к управляющему входу регулирующего органа, силовой выход которого соединен с одним из крайних выводов делителя обратной связи 2. Недостатками известного устройства являются ограниченность функциональных возможностей из-за невозможности его применения в cHcteMax автоматического peгifлиpoвaния и стабилизации тока нагрева в обмотках статоров электрических машин малой мощности, а также пониженное КПД и высокая потребляемость устройством мощности. Цель изобретения - увеличение КПД и уменьшение потребляемой устройством мощности а также расширение функциональных возможностей известного устройства за счет создания на рабочих позициях технологического процесса пропитки и сушки для пары последовательного соединенных обмоток статоров , необходимых температурных режимов, причем разных на различных рабо чих позициях и одинакового на одной, фиксированной рабочей позиции. Указанная цель достигается тем, что в систему стабилизированного электропитания введен сумматор аналогичных сигналов и N корректирующих цепей, выполненных в виде двух последовательно соединенных обмоток статоров, точка соединения которых подключена к входу сумматора аналого вых сигналов, выход которого соединен с одним из входов узла сравнения выполненного в виде аналогового вычисли тельного блока, а другой вход узла сравнения соединен с выходом источника опорного напряжения, выполнен ного в виде задатмика аналогового управляющего сигнала, причем регулирую щий орган состоит из преобразователя цифрового кода so временной интер вал, выходом соединенного со входом силовой цепи на транзисторах, один из входов которой соединен со зходом формирователя синхронных импулвсов, выходом соединенного с одним из входов преобразователя цифрового кода в временной интервал, другой вход кото рого соединен с упомянутым управляющим входом регулирующего органа. . На чертеже изображена -схема предлагаемого устройства. Система содержит источник опорно го напряжения, выполненный в виде задатчика 1 аналогового управляющего сигнала, узел сравнения, выполненныйв виде аналогового вычитающего блока 2,аналого-цифровой преобразователь 3,регулирующий орган 4, состоящий из преобразователя цифрового кода во временной интервал 5, формирователя б синхронных импульсов, и силовой цепи 7 на тиристорах, сумматор 8 аналоговых сигналов, делители обратной связи 9, 10...N в виде последовательных цепочек двух обмоток статоров 11, 12,.,(N-1) с выводами через их средние точки на рабочих позициях ,.., rifji соответственно, а также корректирующие КС-цепочки 13 Н.,.(N-2), состоящие из последовательно соединенных между собой резис торов 15, 16,.,(N-3} и конденсаторов 17, l8...,(N-4), Корректирующие RC974 цепочки 13, H..,) прдсоединень параллельно к каждой обмотке статоров 11, 12.,.CN-1) на рабочих позициях П{., rig,, .rif, соответственно. Причем, выход задатчика 1 аналогового управляющего сигнала соединен с одним из входов аналогового вычитающего блока 2, другой вход которого соединен с выходом аналогового сумматора 8, выход аналогового вычитающего блока 2 соединен с входом аналогоцифрового преобразователя 3, выход которого соединен с одним из входов преобразователя цифрового кода во вреиенной интервал 5 ДРУГОЙ вход которого соединен с выходом формирователя синхронных импульсов 6. Выход преобразователя цифрового кода ао временной интервал 5 соединен с входом силовой цепи 7 на тиристорах, включенных по однофазной мостовой схеме. Один из выходов силовой цепи 7 соединен с входом формирователя 6 синхронных импульсов,- а другой ее выход е виде двух положительной и от-, рицательной шин питания параллельно подсоединен к последовательно включенной паре обмоток статоров 11, 12,. (N-1) делителей обратной связи 9, 10.V. (N), а также к резисторам 15, Тб.-СМ-З) и конденсаторам 17, 18... (N-),j корректирующих цепочек 13, И...(N-2) соответственно. Регулирующий элемент имеет сетевую синхронизацию. Средние точки корректирующих .цепочек 13, Й...СМ™2) и делителей обратной связи Э, 10...CN) соединены с входами аналогового сумматора 8. Работа устройства основывается на следующих предпосылках. Во-первых, исходя из технологических особенностей процесса изменения всего температурного режима для одной фиксированной обмотки статора в системе реализуются по шаговому принципу -и, следовательно, активные сопротивления обмоток статоров путем их нагрева изменяются на рабочих позициях П.,..П2...Пц и принимают соответственно значения + ДК R ЛК2. ...R t ,iuRN Во-вторых, с целью уменьшения потребляемой мощности при нагреве в системе на каждой рабочей позиции пpиняt9 последовательное включение 5 обмоток статоров, а для равномерного распределения приложенного напряжени между последовательно включенными об мотками статоров используется последовательное соединение корректирующих цепочек согласно приведенного чертежа. Расчет значений R и С для каждой позиции осуществляется по соответствующим формулам. Система стабилизированного электропитания работает следующим образом После включения системы из задатчика 1 аналогового управляющего сиг нала на один из входов аналогового вычитающего блока 2 подается сигнал управления в виде уровня напряжения, определяющий величину требуемого тока по нагрузке. На второй вход аналогового вычитающего блока 2 подаются суммированные в сумматоре ана логовых сигналов 8 напряжения, снима емые со средних точек делителей обратной связи 9, 10,..,(N), которые пропорциональны токам нагрева включенных последовательно пар обмоток статоров 11, 12...,(N-1) на рабочих позициях Пц , П2,...П. Разность сигн лов + Ди вырабатываемая аналоговым вычитающим блоком 2, подается на ана лого-цифровой преобразователь 3, ко тЪрый преобразует эту разность в циф (ровой код. Этот сигнал в виде цифрового кода поступает на один из входов преобразователя цифрового кода во временной интервал 5, а на. его др гой вход с формирователя 6 синхронных импульсов подаются импульсы напряжения . В преобразователе цифровоГО кода во временной интервал 5 в со ответствии с цифровым кодом с блока 3 вырабатываются импульсы управления открыванием тиристоров сигналов силовой цепи 7 в момент перехода синусоидального напряжения через нуль. Последовательность открывания тиристоров определяется 3HaKONi и величиной разности + ди. В результате этого, создается возможность регулирования тока в цепи нагрузки, т. е. регулирования суммарного тока, проходяи его по обмоткам 11, 12...,(N-1) в пределах,0,, где - ток нагрузки. Система работает в режимах регулировйния и стабилизации одновременно. 97 В случае работы системы в режиме регулирования величины тока по нагрузке, схема отрабатывает разность напряжений между возможными изменениями управляющего сигнала с задатчика 1 аналогичного управляющего сигнала и сумматора 8 аналогичных сигналов, а в случае работы системы в режиме стабилизации схема обрабатывает разность напряжений между фиксированными управляющим . напряжением от задатчика- Т аналогового управляющего сигнала и суммой возможных изменений напряжения на нагреваемых обмотках статоров 11, 12...,(N-1), выделенной на выходе сумматора 8 аналоговых сигналов. Применением предлагаемого устройства достигается положительный эффект, заключающийся в повышении качества технологического процесса пропитки и сушки обмотки статоров, а также в возможности автоматизации самого процесса. Формула изобретения Система стабилизированного электропитания, содержащая источник опорНого напряжения, выходом соединенный с 9ДНИМ из входов узла сравнения, подключенного через аналого-цифровой преобразователь к управляющему входу регулирующего органа, силовой выход которого соединен с одним из крайних выводов делителя обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, увеличения КПД и уменьшения потребляемой мощности, в нее введен сумматор аналоговых сигналов и N корректирующих цепей, выполненных в виде двух последовательно включенных RC-цепочек, крайними выводами и средней точкой, соединенных соответственно с крайними выводами и средней точкой делителя обратной связи, выполненного в .виде двух последовательно соединенных обмоток статоров, точка соединения которых подключена к входу сумматора аналоговых сигналов, выход которого соединен с одним из входов узла сравнения, выполненного в виде аналогового вычислительного лока, а другой вход узла сравнения соединен с выходом источника опорного напряжения, выполненного в виде заатчика аналогового управляющего сигнала, причем регулирующий орган со стоит из преобразователя цифрового кода во временной интервал, выходом соединенного с входом силовой цепи на триггерах, один из-выходов которой соединен с входом формирователя синхронных импульсов, выходом соединенной го с одним из входов преобразователя кода во временной интервал, другой

вход которого соединен с упомянутым управляющим входом регулирующего органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР (f 81890, кл. G 05 F 1/56, 1975,

2.Авторское свидетельство СССР W , кл, G 05 F 1/50, 197.