Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02M5/22 G05F1/66 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ мощности ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для использования в качестве импульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока.

По основному авт. св. № 699515 известно устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока, состоящее из последовательно соединенных формирователя синхроимпульсов, счетчиков такта и интервала регулирования, ключа управления вентилем, управляемого вентиля, а также счетчика длительности импульса мощности, счетный вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, установочный вход - с вы ходом счетчика такта, а счетный выход - с входом Установка О триггера определения длительности импульса мощности, соединенного прямым выходом со входом ключа управления, причем в него введены последовательно соединенные генератор пачки импульсов, счетчик прямого пересчета с переменным основанием счета, информационные входы которого соединенн с шинами числа управления,двоичный счетчик, счетчик обратного пересчета с переменным основанием счета, информационные входы которого поразрядно соединены с информационными выходами соответствующих разрядов двоичного счетчика и триггер управления, вход Установка 1 которого соединен с выходом счетчика обратного пере счета, вход Установка О - с выходом счетчика такта, прямой выход со входом Установка 1 триггера оп:ределения длительности импульса мощности, а также генератор импульсов, соединенный своим выходом через клапан со счетным входом счетчика обратного пересчета, причемвыход счетчика интервала регулирования соединен с установочными входами двоичного счетчика, счетчиков прямого 39 и обратного пересчета, генератора пачки импульсов, клапана и входом Установка 1 триггера определения длительности импульсов мощности 13., Однако этоустройство позволяет регулировать мощность в нагрузке только при фиксированном значении интервала регулирования, которое определяется коэффици ентом деления счетчика интервала регулирования, неизменным все время функционирования устройства. Как следует из описания функционирования известного устройства, мощность в нагрузке изменяется сю закону РН PoN/K5. (i) |Где Р - мощность прямого включения нагрузки; N - сигнал управления; К„- коэффициент деления счетчика интервала регулирования. Это сужает функциональные возможности известного устройства. Цель изобретения - расширение -диапазона интервалов регулирования, Это достигается тем, что в устройстве импульсного регулирования м ности переменного тока введен блок установки длительности интервала ре гулирования, а счетчик интервала ре гулирования и генератор пачки импульсов снабжены поразрядно соедине ными между собой информационными вх дами, к которым поразрядно подключе ны выходы блока установки длитель-ности интервала регулирования. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит формирователь 1 синхроимпульсов, вход которого подключен к шине 2 сети, а выход - к счетным входам счетчиков та та 3 и длительности k импуЛьса мощности , выходы которых соединены соответственно со счетным входом счетчика 5 интервала регулирования с переменным коэффициентом деления , установочным входом счетчика j, входом Установка О : триггера 6 управления и входом Установка О триггера 7 определения длительности импульса мощности.Прямой выход триг гера 6 соединен с первым входом Ус тановка О триггера 7, прямой выход которого через ключ 8 соединен с управляющим входом вентиля 9, подсоединенного к шине 2 сети, последовательно с нагрузкой 10. Кроме ТОГО, устройство содержит последовательно соединенные генератор 11 изменяемой пачки импульсов, счетчик 12 прямого пересчета, двоичный счетчик 13, счетчик И обратного пересчета и генератор 15 импульсов, соединенный через клапан 1б со счетным входом счетчика 1, информационные входы которого соединены с информационными входами счетчика 13, счетный выход счетчика 14 - с входом Установка 1 триггера 6, а выход счетчика 5 - с установочными входами счетчиков 12, 13 и 14, генератора 11, клапана 16 и триггера 7. Информационные входы счетчика 12 соединены с шинами 17 числа управления, а информационные входы счетчика 5 и генератора 11 поразрядно соединены, между собой и подключены к выходам блока 18 установки дли-, тельности интервала регулирования, причем его информационные входы соединены с шинами 19 установки интервала регулирования. Счетчик 5 с переменным коэффициентом деления может быть выполнен, например, на основе вычитающего двоичного счетчика с предварительной записью в него числа К М в двоичном коде и последующим сосчитыванием этого числа до обнуления счетчика импульсами такта Т. Импульс такта Т, обнуляющий счетчик, служит .длязаписи в него нового числа М и является импульсом последовательности Тр. Генератор 11 изменяемой пачки импульсов выполняется также, например, на основе двоичного счетчика с предварительной записью в него числа в параллельном двоичном коде и последующим сосчитыванием его до обнуления. Блок 18 установки интервала регулирования выполнен на многоразрядном регистре и; электромеханическом коммутаторе (переключателях, кнопках и т.д.). Устройство работает следующим образом. . При.появлении напряжения сети 2 формирователь 1 генерирует импульсы в моменты, когда напряжение сети равно б с частотой, например, 2F. где F(-- частота сетевого напряжения. На выходах счетчиков 3,4 и 5 образуются импульсы такта Т, длительности импульса мощности 1 и ийтервала регулирования Тр соответст

венно, причем

.-T-Jii-r K-r- 5K5 PV 2T

FC vi

2Fcгде K,. Кд, коэффициенты деления счетчиков З, и 5 соответственн Коэффициент KC устанавливается на шинах 19 числом М, равным количест.ву тактов в .интервале регулирования к, (3), причем всегда NiM Передний фронт импульса Тр одновременно включает генератор 11, зап сывает в счетчик 12 значение N си|- нйла управлеиия с шин 17-, обнуляет счетчики 13 и И и запирает клапан 1б. Генератор 11 формирует пачку из L импульсов, причем L АК,где А - коэффициент пропорциональности. Например, при двоичном кодировании чисел .L, А и К 5-значение А выбирает ся из ряда 2,4,8,...,2 , что дости гается смещением выходных шин блока 18, подключаемых к информационным входам генератора 11, на S разрядов в сторону старших разрядов информационных входов, где S )Число L делится счетчиком 12 на сиг нал управления N, частным -(Q npo раммируется коэффициент деления |Счетчика И, После окончания имклапан 16 открывается и пульса Тр частота Р генератора 15 делится на число л счетчиком , формирующим на счетном выходе импульсы с Каждому импуль частотой су с частотой F соответствует коммутация одного импульса мощности в нагрузке Т , причем включение вентиля 9 осуществляется в момент начала такта Т, что достигается триггерами 6 и 7- Количество импульсов за время Тр .равно сигналу управления N и все они равномерно распределены по интервалу Тр. Установлено следующее условие работы устройства L.. Fp:K ИЗ которого выбирается число L генератора 11, частота FO генератора 15 и коэффициент деления К сЧетчика 3При выполнении условия (k) мощность

в нагрузке будет изменяться по закону (1), соответствуя методу подходящих дробей. Из формулы (k) следует условие функционирования устройства при целых значениях М (длительности интервала То) --.т- const Устанавливая значение А равным ri ; обеспечивается выполнение формулы (1) при любых целых значениях М на шинах 19, удовлетворяющих условию (3) Использование новых элементов и звязей позволяет расширить диапазон в.озможных интервалов регулирования и изменять этот интервал в процессе работы, например, автоматически. Предлагаемое устройство позволяет изменять длительность регулирования Тр в широких пределах (например, от 10 до 100 и более) в соответствии с диапгзриом изменения си1- нала управления N по условию (З)- В результате возможно эффективное использование устройства для регулирования мощности объектов с переменными параметрами, централизованного регулирования .несколькихобъектов с различными динамическими характеристиками, т.е. объектов, требующих многократного изменения интервала регулирования в процессе работы. Формула изобретения Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока ПО авт. св. № 699515, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона интервалов регулирования, введен блок установки длительности интервала регулирования, а счетчик интервала регулирования и генератор пачки импульсов снабжены поразрядно соединенными между собой информационными входами,, к которым поразрядно подключены выходы блока установки длительности интервала регулирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 699515, кл. G 05 F 1/66,-1977.