Стабилизатор переменного напряжения

Номер патента: 1534434

Автор: Федоров

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.аацклюееп 4 аРЕСПУБЛИК ЯО 1534434 А 1 51)5 с 1/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ РЕМЕННОГО НАП хнический ин 8)ьство ССС /30, 1984 тво СССР /20, 1983 и.алгкоста иг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение технике и можеткачестве вторичнЦелью изобретенибыстродействия ихарактере нагрузпутем введения в ции составляоцей гивание проесса щяязВ 3,ВПЬ 1 йМ Б 1 Бй," 1 О , ;.,-д Мотносится к электроыть использовано в го источника питания. является повышение и активно-реактивномЦель достигается оритм стабилизампенсирующей затябилизации. Эта1534434 Составитель А.Волковвецкая Техред Л.Сердюкова рректор В.Кабаций ктор и тепе етени шская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 19 е еееппет и е е тщететешетеевЗаказ 41 Тираж 637ВНИИПИ Государственного комитета по изо113935, Москва, Жт 35, Р Подписноеи открытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5составляющая определяется в вычислительном блоке 10 и зависит от величины относительного фазового сдвига напряжения и тока нагрузки. В измерительном преобразователе (ИП) 7 производится измерение интегральной харак"теристики выходного напряжения. Приотклонении уровня выходного напряжения от заданного значения ИП 7 форми; 10,рует пачки импульсов, поступающих насуммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика (РС) 8 в зависимости от знака отклонения. При этом число импульсов в каждой пачке пропорционально величине отклонения. Информация с РС 8 поступает на блок 9 Формирования управляющих импульсов, с которого управляющие импульсы подаютсяна управляющие электроды ключевых элементов регулирующего органа (РО) 1дискретного действия. Коммутация ключевых элементов РО 1 осуществляетсяв моменты прохождения тока нагрузкичерез нулевой уровень благодаря наличию в схеме стабилизатора датчика 4нулевого тока. 10 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника элект 1 зопитания.Целью изобретения является повышение быстродействия при активно"реактивном характере нагрузки.На фиг. 1 приведена структурная схема стабилизатора переменного напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммь выходного напряжения и тока нагрузки стабилизатора переменного напряжения; на фиг. 3 - временные диаграммы, отражающие процессы стаби" лизации переменного напряжения при ак;тивной нагрузке; на фиг. ч - временные ,диаграммы, Отражающие процес сы ста" билизации переменного напряжения в известных устройствах при активно-реактивном характере нагрузки; на Фиг; 5 временные диаграммы, отражающие про.цессы стабилизации переменного напряжения в предлагаемом устройстве при активно-реактивном характере нагрузки, на Фиг. 6 - схема измерительного преобразователя; на фиг. 7 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы стабилизатора переменного напряжения; на Фиг. 8 - схема вычислительного бло-. ка; на фиг, 9 - пример выполнения датчика нулевого тока; на фиг. 10схема блока формирования управляющих импульсов.Стабилизатор переменного напряжения (Фиг. 1) содержит регулирующий орган 1 дискретного действия, подключенный входом к входным выводам 2 и 3,55 а выходом через датчик Й нулевого тока к ВыхОдным ВыВодами 6 е Изме рительный преобразователь 7 соединен входом с выходными выводами 5 и 6,Ф реверсивный счетчик 8 подключен суммирующим и вычитающим Входами к первому и второму выходам измерительного преобразователя 7. Блок 9 формирова-: ния управляющих импульсов подключен входной двоичной шиной к выходной ичной шине реверсивного счетчика 8 и выходной шиной к ут;равляющей входной шине регулирующего органа 1 дискретного действия. Вычислительный блок 10 соединен входкдвоичной шиной с выходной двоично:. шиной реверсивного счетчика 8 и выходной двоичной шиной с входной двоичной шиной перезаписи ревеосивного счетчика 8, входной выВод перезаписи которого соединен с третьим выходом измерительного преобразователя 7, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока 10, четвертый ахмад которого подключен к выходу блока 9 Формирования управляющих импульсов, первый вход которого соединен с выходным выводом датчика 1 нулевого тока и второй вход соединен с седьмым выходом измерительного преобразователя 7.Измерительный преобразователь 7 (Фиг. 6) состоит из согласующего трансформатора 11, соединенного входной обмоткой с входом преобразователя 7, прецизионнрго выпрямителя 12, соединенного входом с выходной обмоткой согласующего трансформатора 11, интегратора 13 с ключом 1 ч сброса,соединенного входными выводами с положительным и отрицательным выходными выводами прецизионного выпрямителя 12, трех источников 15 - 17 опорных напряжений, сумматора 18, подключенного10 15 20 25 тора 19 импульсов, вторым входом - к выходу первого компаратора 20 и треть 40 им входом к выходу ждущего мультивибратора 27, второго элемента 3 И 30, подключенного первым входом к выходу генератора 19 импульсов, вторым входом - к выходу второго компаратора 21 и третьим входом к выходу ждущего мультивибратора 27, элемента НЕ 31,50 первым входом к выходу интегратора 13,генератора 19 импульсов, первого компаратора 20, соединенного неинвертирующим входом с выходом первого источника 15 опорного напряжения и инвертирующим входом с выходом сумматора 18, второго компаратора 21, соединенного неинвертирующим входом с выходом сумматора 18 и инвертирующим входом с выходом второго источника 16опорного напряжения, третьего компаратора 22, подключенного инвертирующим входом к положительному выходномувыводу прецизионного выпрямителя 12и неинвертирующим входом к выходутретьего источника 17 опорного напряжения, Формирователей 23 и 24 строб импульсов по переднему и заднему фронту, соединенных входами с выходомтретьего компаратора 22, первого элемента 25 задержки, соединенного входом с выходом Формирователя 23 стробимпульсов по переднему Фронту и четвертым выходом измерительного преобразователя 7, второго элемента 26 задержки, подключенного входом к выходу Формирователя 24 строб импульсов по заднему фронту и шестому выходу измерительного преобразователя 7, а выходом - к третьемвыходу измерительного преобразователя 7, ждущего мультивибратора 27, подключенного входомк выходу первого элемента 25 задержкии к пятому выходу измерительного преобразователя 7, датчика 28 опорногокода, первого элемента 3 И 29, подклюценного первым входом к выходу генерасоединенного входом с выходом ждущего мультивибратора 27, элемента 2 И 32, соединенного первым входом с выходом элемент;-: НЕ 31 и седьмым выходом измерительного преобразователя 7, вторым входом - с выходом третьего компаратора 22, и выходом подключенного к управляющему входу ключа 14 сброса интегратора 13, реверсивного счетчика 33, соединенного входной двоичной шиной перезаписи с выходной двоичной шиной датчика 28 о.оного кода, пере 30 35 Озаписывающим входом - с выходом Формирователя 23 строб импульсов по переднему Фоонту, суммирующим входом с выходом первого элемента 3 И 29 и первым выходом измерительного преобразователя 7, а вычитающим входомс выходом второго элемента 3 И 30 и вторым выходом измерительного поеобразователя 7, цифроаналогового преобразователя 34, подключенного входной: двоичной шиной к выходной двоичной шине реверсивного счетчика 33 и выходом к второму входу сумматора 18.Вычислительный блок 10 (Фиг. 8) содержит первый регистр 35, подключенный входной двоичной шиной к входной двоичной шине вычислительного блока 10 и перезаписывающим входой к третьему входу вычислительного блока 10, второй регистр 36, подключенный входной двоичной шиной к входной двоичной шине вычислительного блока 10 и перезаписывающим входом к второму входу вычислительного блока 10, третий регистр 37, подключенный входной двоичной шиной к выходной двоичной шине второго регистра 36 и перезаписывающим входом к первому входу вычислительного блока 1 О, четвертый регистр 38, подключенный перезаписывающим входом к первому входу вычислительного блока 10, постоянный запоминающий узел 39, подключенный первой, второй, третьей и четвертой адресными шинами к выходным двоичным шинам соответственно первого 35, второго 36, третьего 37 и четвертого 38 регистров и выходной двоичной шиной к выходной двоичной шине вычислительного блока 10, двоичный счетчик 40, подключенный выходной двоичной шиной к входной двоичной шине четвертого регистра 38 и входом обнуления к третьему входу вычислительного блока 10, генератор 41 импульсов, подключенный выходом к счетному входу двоичного счетчика 40, триггер 42, подключенный входом установки логической единицы к третьему, а входом установки нуля - к четвертому входам вычислительного блока 10 и выходом к входу запуска генератора 41 импульсов.Латчик 4 нулевого тока (Фиг.9) содержит два встречно-параллельных диода 43 и 44, дифференцирующий трансФорматора 45, двухполупериодный выпрямитель 46 и ждущий мультивибра" тор 47.7 153Блок 9 Формирования управляющих импульсов (Фиг, 10) содержит элемент Ь 48, соединенный входами с первым и вторым входами блока 9 Формирования управляющих импульсов, формирователь 49 строба, подключенный входом к выходу элемента 2 И 48, ждущий мультивибратор 50, подключенный входом 1 с выходу Формирователя 49 строба, Формирователь 51 строба тока, соединенный входом с выходом ждущего мульивибратора 50 и выходом с выходом Цлока 9 формирования управляющих импульсов, блок 52 согласующих усилителей, подключенный первой группой входов к выходу ждущего мультивибратора 50, второй группой входов - к рходной двоичной шине, а выходами к выходной двоичной шине блока 9 форирования управляющих импульсов.Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом,Напряжение сети поступает на регулирующий орган 1 дискретного действия с входных выводов 2 и 3. С выхода регулирующего органа 1 через датчик 4 нулевого тока выходное напряжение поступает на выхедные выводы 5 и 6, откуда выходное напряжение стабилизатора подается в нагрузку, а тэкже н:-. вход измерительного преобраэов.теля 7 ,8 последнем производится измер ,",:е ин тегральной характеристики напряжения, определяемой за каждые полпериода левого напряжения. Если происходит отклонение уровня напряжения нагрузки от заданного значения, измерительный преобразователь 7 формирует пачки импульсов, поступающих на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 8 в зависимости от знака от" клонения. При этом число импульсов в каждой пачке пропорционально величине отклонения. Информация с реверсивного счетчика 8 поступает на блок 9 формирования управляющих импульсов, с которого управляющие импульсы подаются на управляющие электроды ключевых элементов регулирующего органа 1 дискретного действия. При изменении таким образом состояния реверсивного счетчика 8 происходит изменение уровня выходного напряжения стабилизатора в сторону уменьшения рассогласования. С целью исключения коротких замыканий в контурах вольтодобавочных секций регулирующего органа 1 при активно-реактивном характере 4434 8нагрузки начала импульсов управленияблока 10 привязаны к сигналам датчика 4 нулевого тока, поступающим с выхода датчика 4 на первый вход блока 9Стабилизация выходного напряженияпроизводится по среднему его значению, взятому за каждые полпериода се 10 тевого напряжения, При этом характеристикой выходного напряжения стабилизатора служит интегралт/ЦпЗ= 50 И).н, (1)о15 определяемый в измерительном преобразователе 7 в конце полуволны выходного напряжения 11 (С). В выражении(1) у- коэффициент передачи измерительного преобразователя Т - периодсетевого напряжения,В случае реактивной нагрузки пе,;- ключения вольтодобавочных секций посигналам датчика нулевого тока приводят к скачкам выходного напряжения(Фиг. 2) при переходе его с одногодискретного уровня на другой.Пренебрегая потерями в регулирующем органе и полагая(2)ЗО где 0.(е) - сетевое напряжение;1 с(е) - ;г;,эффициерт передачи регулирующего органа со стороны сетевого напряжения,на и-м шаге работы стабилизатора сЗ 5 учетом Фазового сдвига между напряжением и током нагрузки ь 7 (Фиг,2)имеютл1 цпц и)= - -(1 1 спЦ,(с)йт/2Т40 +1 сп 10 (Е)1 С, (3)4 лПусть сетевое напряжение описывается гармонической функцией времениЦ И) 0, в 1 пые, (4)45 где 0 и ы - амплитудное значениеи циклическая частотасетевого напряжения,Подставляя (4) в (3), получают0 ц п 1= уц 11 11 с п 1-Р(у) +50 +с 1 п) Р (у), (5)где ф= Лба;Г(у )=(1-соку )/2азсср =0 ст 12 ф.Рассогласование между измеренным и заданным значением 0 о выходного напряжения на и-м шаге работы стабили- затораЫп 1= ) 0.-ц,п 2 (6) переводится измерительным преобразователем 7 в изменение состояния реверсивного счетчика 85й 1 п 1= ,.111 (7) где 1"р, - коэффициент пропорциональности между рассогласованием в измерительном преобразователе и изменением состояния реверсивного счетчика 8.ьостояние реверсивного счетчика на (и+1)-м шагеИр (и+11=Яр, (п 1+В 14 рс п 2(8) 15В устройстве-прототипе выходная шина реверсивного счетчика подключена только к входной управляющей шине регулирующего органа дискретного действия через блок Формирования управляю:. 20 щих импульсов. При этом коэффициент передачи регулирующего органа со стороны сетевого напряжения1 с 1 п 1=3 ро 1 рс п 2. (9)25где у , " коэффициент передачи регулирующего органа со сторонывходной управляющей шины,Подставляя в (8) выражения (5) и (7) и учитывая (9), имеют 301 с (и+ 1 2 1 с п 2 )11 ) Ы р1 с п 1 с 1 Р)1 +1 сСпР(М) ;1)рр р п 1-Ц, р 1 сп 1(1-Р(, )1 +1 ссп 11 Р(н)1)= агре)рс ТихПри чисто активной нагрузке, т.е, 9=0, Р(.) =О, раэностное уравнение, описывающее процессы стабилизации пе ременного напряжения, имеет вид1 с оп+1 =1 с 1 п 1+у(11,-1.1 ,Гп 2)(11)Как показывают исследования, в этом случае быстродействие системы стабилизации переменного напряжения 45 составляет 1-2 шага работы устройства, ГраФики (Фиг. 3) построены как огибающие относительных значений интегралов выпрямленного напряжения, взятых за каждые полпериода питающей се ти, при скачках сетевого напряжения изменяемого в пределах ф 20 В от номинального значения Б при =1%.Графики переходных процессов (Фиг. ч) построены по уравнениям (10) при М =57/12 и ю,=93, и из них видно, что процесс стаЬилизации в устройстве-прототипе затягивается с ростом снЗаписывают первое уравнение систегмы (10) в вид1 сп+11=1 сп 1+Ь,-Б 1 с(п 1+11 сР(ц) (1 с 11 (12)Уравнение (12) отличается от уравнения (11) наличием составляющейсГп 1 у 11 Р(ч)(1 Сп 1-1 с(п), (13)обуславливающей затягивание процесса стабилизации переменного напряжения в устройстве-прототипе при активно- реактивном характере нагрузки.Для повышения быстродействия стаЬилизатора в алгоритм стабилизации вводится составляющая сгп 1=и, Р( ч) (1 сС-1 Сп 1), (14) определяемая в вычислительном блоке 10 так, что на (и+1)-м шаге работы стабилизатора двоичный код, записываемый с блока 10 в реверсивный счетчик 8 через входную двоичную шину перезаписи, соответствует выражению1 с оп+11=. у Л и+11+а п 1. (15) Таким образом, разностное уравнение описывающее процесс стабилизации переменного напряжения, имеет видк 1 п+11=1 с (п 2+ ф 1,-Б 1 с(п 2++Р( у) (11 -ц,) (Цп 1-1 с Сп) , (16)Графики переходных процессов (фиг, 5) построены по уравнению (16). Из сравления графиков Фиг,4 и 5 видно, что при реактивном характере нагрузки предлагаемое устройство дает выигрыш по сравнению с устройством-прототипом с точки зрения быстродействия процесса стаЬилизации переменного напряжения.Измерительный преобразователь (Фиг. 6) работает следующим образом.Переменное напряжение нагрузки с выходных зажимов подается на согласующий трансформатор 11, напряжение с вторичной обмотки которого поступает на вход прецизионного выпрямителя 12, осуществляющего двухполупериодное выпрямление напряжения. С выхода выпрямителя 12 напряжение 53 поступает на вход интегратора 13 с ключом 11 сброса, а также на инвертирующий вход компаратора 22, на неинвертирующий в-"од которого подается напряжение 54 источника 17 опорного напряжения, Прямоугольные импульсы 55 с компаратора 22 поступают на формирователь 23строб импульсов по переднему фронту и формирователь 24 строб импульсов по заднему фронту. Строб по переднему фронту, представляющий собой короткий импульс 56, поступает с формирователя 23 на элемент 25 задержки, откуда задержанный передний строЬ 57 поступает на вход ждущего мультивибратора 27, формирующего прямоугольные импульсы 58, в течение которых производится отработка рассогласования в системе стабилизации. С помощью элемента 2 И 32 производится Формирование импульса 59 сброса интегратора 13, поступающего на 5 управляющий вход ключа 14 сброса интегратора 13, Таким образом, на выходе интегратора 13 с ключом 14 сброса Формируется напряжение 60, которое к началу очередного импульса 58 пропорционально интегралу напряжения нагрузки, взятого примерно за полпериода сетевого напряжения. Это напряжение 60 поступает на первый вход сумматора 18, на вторгвход котороо 25 заводится напряжение с цифроаналогового преобразователя 34, подключенного входной двоичной ш.:. й к выходной двоичной шине реверсивного счетчика 33.Если напряжение 60 к моменту очередно-З 0 го импульса 58 отработки рассогласования находится в пределах допустимой зоны, определяемой напряжениями источников 15 и 1 б опорных напряжений,также состоянием опорного кода, .поступающего на входную шину перезаписи реверсивного счетчика 33 с датчика 28 опорного кода, то на выходах обоих компараторов 20 и 21 - логические нули, и реверсивный счетчик 33 в 40 течение импульса 58 не изменяет своего состояния. Если напряжение нагрузки оказывается больше верхнего уровня допустимой эоны, то напряжение на выходе сумматора 18 имеет вид кривой 61.4 При этом к началу импульса 58 на выходе компаратора 21 оказывается логическая единица, и через элемент 3 И 30 на вычитающий вход реверсивного счетчика 33 проходят импульсы генератора 19 импульсов. Состояние реверсивного счетчика 33 начинает изменяться так, что напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 34 уменьшается. В результате напряжение 61 на выходег сумматора 18 также уменьшается до уровня напряжения 62, поступающего с источника 1 б опорного напряжения.Как только эти напряжения сравняются,компаратор 21 выдает логический нольи счетчик 33 перестает считат.ь, В результате по вычитающему входу реверсивного счетчика 33 проходит пачка 1импульсов 63, число импульсов вкоторой пропорционально отклонению напря"жения нагрузки от заданного значения.Аналогично происходит работа измерительного преобразователя в случае,когда напряжение нагруэки оказываетсяменьше нижнего допустимого уровня,При этом напряжение на выходе сумматора 18 имеет вид кривой 64. К началуимпульса 58 отработки рассогласования на выходе компаратора 20 оказыва-.ется логическая единица, и на суммирующий вход счетчика 33 проходят импульсы 65 генератора 19 через элемент 3 И 29 до тех пор, пока напряжение 64 не сравняется с напряжением 66источника 15 опорногь напряжения.Таким образом, измерительный преоЬразователь 7 формирует пачки импульсов на одном из двух выходов (1) и (2)в зависимости от знака отклонениянапряжения нагрузки от заданного значения, причем число импульсов в пачкепропорционально этому отклонению.Код опоры записывается в реверсивный счетчик 33 передним стробом 56.Изменение кода опоры приводит к изменению уровня уставки стабилизатора.При этом датчик кода опоры может бытьвыполнен управляемым непосредственноот ЭВИ.Вычислительный блок 10 (Фиг.8)работает следующим образом.,К концу и-го интервала отработкирассогласования состояние реверсивного счетчика 8 изменяется в соответ"ствии с выражением (8). Это новоесостояние М п+11 реверсисного счетчика 8 записывается в регистр 35 импульсом 67 Формирователя строб импульсовпо заднему фронту измерительного преобразователя 7. С регистра 35 информация поступает на первую адресную шину постоянного запоминающего узла 39,на три другие адресные шины которогопоступают выходной код Л псостояния реверсивного счетчика 8 на (и)-мшаге с выходной двоичной шины регистра 37, выходной код И п 3 состояния реверсивного счетчика 8 на и-м шаге свыходной двоичной шины регистра 36 идвоичный код, соответствующий величине относительного фазового сдвига напряжения и тока нагрузки цп ) на и-мшаге с выходной двоичной шины регистра 38,Постоянный запоминающий узел 39запрограммирован для вычисления кодаМ (и+1 Д =Й (и+11 +(МГп-1 п)уО,Р(ч )ф (17)в соответствии с алгоритмом (16) изменения коэффициента передачи регулирующего органа 1, 10Код "оп+1 записывается из постоянного запоминающего узла 39 в реверсивный счетчик 8 задержанным задним стробом 68, поступающим с измерительногопреобразователя 7. 15Состояние реверсивного счетчика 8И 1 ппереписывается в регистр 37 изрегистра 36 передним стробом 56, асостояние реверсивного счетчика 8 Хп 1записывается в регистр 36 задержанным 20передним стробом 57.Формирование двоичного кода, соответствующего относительному фазовомусдвигу напряжения и тока нагрузки,25осуществляется с помощью двоичногосчетчика 40, генератора 41 импульсови триггера 42, Обнуление счетчика 40производится задним стробом 67, который поступает также на вход установкиединицы триггера 42. При этом триггер 42 устанавливается в единичноесостояние, производя запуск генератора 41 импульсов. Импульсы генератора41 поступают на счетный вход двоичного счетчика 40, изменяя его состояние. По приходу строба тока с блока 9Формирования управляющих импульсовна вход установки нуля триггера 42 последний переводится в нулевое состоя"ние, производя срыв генерации импульсов генератора 41. Таким образом, навыходе двоичного счетчика 40 форми-руется двоичный код, соответствующийвеличине относительного фазового сдвига напряжения и тока нагрузки, который записывается в регистр 38 передним стробом 56.Датчик 4 нулевого тока (Фиг.9) построен на основе двух диодов 43и 44, включенных встречно-параллельно50в цепь нагрузкиПрямоугольные им"пульсы с этих диодов поступают надифференцирующий трансформатор 45,с которого короткие импульсы проходятчерез двухполупериодный выпрямитель46 и поступают на вход ждущего мультивибратора 47. Последний Формируетимпульсы 69, начала которых совпадают с моментами перехода тока нагрузки через нулевое значение.Блок 9 Формирования управляющих импульсов (Фиг. 10) работает следующим образом.На входы элемента 2 И 48 поступают импульсы 69 датчика 4 нулевого тока и импульсы 70 измерительного преобразователя 7. В результате на выходе элемента 2 И 48 формируются импульсы 71, поступающие на формирователь 49 строба. С выхода последнего импульсы 72 поступают на вход ждущего мультивибратора 50, с выхода которого управляющие импульсы 73 тока идут через согласующие усилители блока 52 на управление ключами регулирующего органа 1 дискретного действия. При этом на один из входов согласующих усилителей поступает информация с реверсивного счетчика 8. Импульсы 70 используются в данном блоке для исключения возможного попадания начала импульса 73 тока в интервал отработки рассогласования системой стабилизации, По переднему фронту импульса 73 тока формирователем 51 Формируется строб 74 тока, который поступает в вычислительный блок 10 для определения относительного фазового сдвига напряжения и тока нагрузки. Все Формирователи стробов в предлагаемом стабилизаторе могут быть реализованы на основе дифференцирующих цепочек и компараторов,Регулирующий орган дискретного действия выполняется на основе трансформаторно-ключевой исполнительной структуры с коммутацией ключевых элементов в моменты прохождения тока на" грузки через нулевой уровень. При этом учет относительного фазового сдвига напряжения и тока нагрузки введением в алгоритм стабилизации составляющей (14), определяемой в вычислительном блоке, позволяет повысить быстродействие системы стабилиза.- ции переменного напряжения. Выполнение измерительного преобразователя на основе предлагаемой структуры позволяет повысить точность стабилизации переменного напряжения в условиях искажения Формы кривой сетевого напряжения, а также дает возможность изменять уровень установки стабилизатора путем изменения кода опоры, что позволяет управлять устройством непосредственно от ЭВМ.Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения, содержащий регулирующий орган дискретного действия, подклюценный входом к входным выводам, а выходом через датчик нулевого тока - к выходным выводам, измерительный преобразователь, входом соединенный с выходны О ми выводами, первый реверсивный счетчик, блок Формирования управляющих импульсов, подключенный входной двоичной шиной к выходной двоичной шине первого реверсивного счетчика, первым 15 входом - к выходу датчика нулевого тока, а выходной шиной - к управляющей входной шине регулирующего органа дискретного действия, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при активно-реактивном характере нагрузки, в него введен вычислительный блок, соединенный входной двоичной шиной с выходной двоичной шиной первого реверсивного счетчика, 25 а выходной двоичной шиной - с входной двоицной шиной перезаписи первого реверсивного счетчика, суммирующий, выцитающий и перезаписывающий входы которого подклюцены соответственно к 30 первому, второму и третьему выходам измерительного преобразователя, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока, четвертым входом подключенного к выходу блока Формирования управляющих импульсов, второй вход которого соединен с седьмым выходом измерительного преобразователя, причем вычислительный блок снабжен четырьмя регистрами, постоянным запоминающим узлом, двоичным счетчиком, первым генератором импульсов и триггером, при этом входные двоичные шины первого 5 и второго регистров соединены с входной двоичной шиной вычислительногс; блока,а их перезаписывающие входы подключены соответственно к третьему и второму входам вычислительного блока, третий3 О регистр подключен входной двоичной шиной к выходной двоичной шине второго регистра, а перезаписывающим входом - к первому входу вычислительного блока, к которому подключен также пе 55 резаписывающий вход четвертого регистра, постоянный запоминающий узел соединен первой, второй третьей и четвертом адресными шинами с выходными двоичными шинами соответственно первого, второго, третьего и четвертого регистров, а выходной двоицной шиной - с выходной двоичной шиной выцислительного блока, причем постоянный запоминающий узел запрограммирован-для вычисления кодаИп+13 =3 Сп+12+ ----- ИпХцо(Мн)1 ео1 Гпгде ВГп+11, Л 1 п 1,Мп- коды, Формируемыесоответственно первым, вторым и третьим регистрамип- код, Формируемыйчетвертым регистром;н) (1 созЧН) 2Х Ро 3 Р 3 фдадкоэффициент передачи регулирующегооргана со сторонывходной управляющей шины;коэффициент пропорРсциональности междурассогласованиемв измерительномпреобразователе иизменением состояния первого реверсивного счетчика;коэффициент переда:ипчи измерительногопреобразователя;Б - заданное значениеовыходного напряжения;и - шаг работы стабилизатора,двоичный счетчик подключен выходнойдвоичной шиной к входной двоичной шине четвертого регистра, входом обнуления - к третьему входу вычислительного блока, а счетным входом - к выходу первого генератора импульсов, входзапуска которого соединен с выходомтриггера, вход установки логическойединицы которого подключен к третьему,а вход установки нуля - к четвертомувходам вычислительного блока, приэтом измерительный преобразовательсостоит из последовательно соединенныхсогласующего трансформатора, входнойобмоткой подключенного к входу измерительного преобразователя, прецизионного выпрямителя и интегратора с клюцом17 153 М сброса, сумматора, подключенного первым входом к выходу интегратора с ключом сброса, трех источников опорного напряжения, второго генератора импульсов, первого компаратора, соединенно 5 го неинвертирующим входом с выходом первого источника опорного напряжения, а инвертирующим входом - с выходом сумматора, второго компаратора, соединенного неинвертирующим входом с выходом сумматора, а инвертирующим входом - с выходом второго источника опорного напряжения, третьего компаратора, подключенного инвертирующим входом к выходу прецизионного выпрямителя, а неинвертирующим входом - к выходу третьего источника опорного напряжения, формирователей строб импульсов по переднему и заднему Фронту,20 соединенных входами с выходом третьего компаратора, первого элемента задержки, соединенного входом с выходом формирователя строб импульсов по переднему Фронту и четвертым выходом 25 измерительного преобразователя, второго элемента задержки, подключенного входом к выходу Формирователя строб импульсов по заднему Фронту и шестому выходу измерительного преобразователя,З 0 а выходом - к третьему выходу измерительного преобразователя, первого ждущего мультивибратора, подключенного входом к выходу первого элемента задержки и к пятому выходу измерительэЭ ного преобразователя, датчика опорного кода, первоо элемента 3 И, подключенного первым входом к выходу второго генератора импульсов, вторым входом - к выходу первого компаратора а 40 третьим входом - к выходу первого жду щего мультивибратора, второго элемента 3 И, подключенного первым входом к выходу второго генератора импульсов, вторым входом - к выходу второго ком 18 паратора, а третьим входом - к выходупервого ждущего мультивибратора, элемента НЕ, соединенного входом с выходом первого ждущего мультивибратора,первого элемента 2 И, соединенногопервым входом с выходом элемента НЕи седьмым выходом измерительного преобразователя, вторым входом - с выходом третьего компаратора, а выходом -с управляющим входом ключа сбросаинтегратора, второго реверсивногосчетчика, соединенного входной двоичной шиной перезаписи с выходной двоичнойшиной датчика опорного кода, перезаписывающим входом - с выходом Формирователя строб импульсов по переднему фронту, суммирующим входом " с выходом первого элемента 3 И и первымвыходом измерительного преобразователя, а вычитающим входом - с выходомвторого элемента 3 И и вторым выходомизмерительного преобразователя, цифроаналогового преобразователя, подклю=.ченного входной двоичной шиной к выходной двоичной шине второго реверсивного счетчика, а выходом - к второмувходу сумматора, кроме того, блок формирования управляющих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных второго элемента 2 И, формирователя строба, второго ждущего мультивибратора и формирователя строба тока,а также блока согласующих усилителей,первая группа входов которого соединена с выходом второго ждущего мультивибратора, вторая группа входов - свходной двоичной шиной, а выходы - свыходной шиной блока формирования управляющих импульсов, при этом первыйи второй входы второго элемента 2 И ивыход Формирователя строба тока соединены соответственно с первым и вторымвходами и выходом блока Формированияуправляющих импульсов.

Смотреть

Заявка

4373783, 05.02.1988

РЯЗАНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ФЕДОРОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05F 1/20

Метки: переменного, стабилизатор

Опубликовано: 07.01.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/13-1534434-stabilizator-peremennogo-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Стабилизатор переменного напряжения</a>

Похожие патенты