Адаптивное устройство для регулирования тока Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к вентильному электроприводу постоянного тока, может быть использовано в системах регулирования тока при наличии зоны нечувствительности и прерывистых токов в них.

В системах вентильного электропривода (ВЭП) все шире применяются более экономичные и компактные реверсивные тиристорные преобразов тели с раздельным управлением выпрямительными группами. Однако эти системы, обладая повышенными технико-экономическими показателя ми, имеют недостатки, приводящие к ухудшению динамических показателей системы ВЭП. Причем, существенное влияние на динамические свойства ВЭП оказывает режим прерывистого тока, что требует построения систем регулирования с учетом этого режима.

Одним из возможных способов компенсации влияния режима прерывистых токов и является использование адап тинных устройств регулирования тока в системах управления ВЭП.

Известны адаптивные устройства регулирования тока, используемые в системах регулирования ВЭП для улучшения их динамических свойств при

наличии зоны нечувствительности и прерывистых токов. Это устройство в функции длительности протекания тока изменяет свои параметры (коэффициент усиления, постоянную времени) и состоит из двух последовательно соединенных звеньев. Одно звено является интегральным, а второе, при наличии тока, является,пропорционапьно-диф10 .ференциапьным, а в бестоковую паузу пропорциональным с большим коэффициентом усиления, что осуществляется с помощью электронного ключа, управляемого выходным напряжением

15 ко старатора ij .

Недостатком этого устройства является Нсшичие пропорциональнодифференциального звена, что снижает помехозащищенность системы регули20рования.

Из известных адаптивных устройств регулирования тока наиболее близким по технической сущности является адаптивное устройство для регу25лирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорциональ-- ный регулятор с изменяющимся коэффициентом усмления, пропорционально-интегральный 1:егулятор и фильтр,

30 компаратор, вход которого подключен к входу пропорционально-интегрально го регулятора и электронный ключ, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход шунтирует фильтр 2 . Недостатками этого устройства являются сложность и неудовлетворительное качество регулирования тока а именно зависимость динамических свойств системы регулирования тока с адаптивным устройством от величины напряжения сигнала задатгя на ток и5 . Так с увеличением сигнала задания увеличивается скорость нарастания тока и перерегулирование по току Объясняется это тем, что в бестоковую паузу система регулирования тока является разомкнутой. Следовательно, скорость нарастания выходного напряжения адаптивного устройства в этом случае прямо пропорц,иональна величине напряжения сигнала задания, т.е. за одно и то же время бестоковой паузы при различных напряжениях сигнала задания приращения выходного напряжения адаптивного устройства будет различным. Последнее является причиной зависимости динамических свойств системы регу лирования -тока с адаптивным устройством от величины напряжения сигнал задания. Цель изобретения - повышение качества регулирования тока и упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в адаптивное устройство для рег Лирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорционально-интегральный регулятор и флльтр, крмпаратор, вход которого подключен к входу пропорционально-интегрально регулятора и электронный ключ, вход которого соединен с выходом компара тора, а выход шунтирует фильтр, вве ден формирователь постоянного сигна ла задания, выход которого подключе фильтр к дополнительному входу пропорционально-интегрального ре лятора, основной вход которого, сое диненный с входом формирователя пос тоянного сигнала задания, образует входной, вывод. На чертеже представлена схема ад тивного устройства. Это устройство содержит пропорци онально-интегральный регулятор (пирегулятор) 1, который имеет основно вход 2 и дополнительный вход 3, фильтр 4, компаратор 5, формирователь 6 постоянного сигнала задания электронный ключ 7. Выход ПИ-регуля тора является выходом устройства. При наличии тока в регулируемой чепи на управляющий вход электронно го ключа 7 с выхода компаратора 5, входом компаратора является сигнал обратной связи по току 1, подается напряжение, обеспечивающее замкнутое состояние электронного ключа 7. Выходное напряжение фильтра в этом случае, независимо от его напряжения на входе, равно нулю. Фильтр представляет собой операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены параллельно резистор и конденсатор. В качестве электронного ключа используется полевой транзистор, включенный параллельно конденсатору фильтра. Такое включение электронного ключа обеспечивает разряд конденсатора. В бестоковую паузу выходное напряжение компаратора 5 изменяется таким образом, что электронный ключ 7 оказывается разомкнутым. В результате этого, выходное напряжение U ПИ-регулятора 1 формируется не только напряжением сигналазадания на ток Uj , но и дополнительным постоянным напряжением, снимаег1ым с формирователя 6 постоянного напряжения. Этот формирователь предназначен для формирования постоянного напряжения, полярность которого определяется полярностью напряжения сигнала задания и представляет собой операционный усилитель в обратную связь которого включен двуханодный стабилитрон. Напряжение с формирователя подается на дополнительный вход 3 пи-регулятора 1 через фильтр 4, причем постоянная интегрирования пи-регулятора по дополнительному входу задания 3 гораздо меньше, чем по основному входу 2 задания, т.е. входу задания на ток. Таким образом, скорость нарастания выходного напряжения на выходе адаптивного устройства будет большей и , в основном, определяется постоянной интегрирования по дополнительному входу задания. А так как напряжение на Дополнительном входе постоянное, то, практически, скорость изменения выходного напряжения адаптивного устройства в бестоковую паузу будет постоянной и не будет зависеть от величины напряжения задания на ток. Этим самым обеспечивается стабильность динамических свойств системы регулирования тока с адаптивным устройством. Формула изобретения Лдаптивное устройство для регулирования тока, содержащее последовательно соединенные пропорциональноинтегральный регулятор и фильтр, компаратор, вход которого подключен к входу пропорционально-интегрального регулятора и электронный ключ, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход шунтирует фильтр, отличающееся тем, что с целью повышения качества регулирования тока и упрощения, введен формирователь постоянного сигнала задания, выход которого подключен через фильтр к дополнительному входу пропорционально-интегрального регулятора, основной вход которого-, соединенный с входом формирователя постоянного сигнала задания, образует входной вывод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 2082973, кл. Н 02 Р 5/00, .

2.Патент ФРГ 2338630, кл. Н 02 Р 13/26, 1973.