Устройство регулирования тока

(19) Г 1 ) 51)4 С 05 Г 1/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о ток упра 35Гринфельд,овьевмуре политехинградский н электроприИ.И. Петрова315.лектроприводТруды МЭИ,сновного датчик тока,подклю выходн к входуисточникавторого первого суммат регулятора ток питания и к пе овн ому входу й вход ко введенног сточник питани состоящии из регулируемого ш-фазреобразователя,сумматора, втор цинен с выходом тельного датчик ого сое ополниятора тока и р ого вентильног тока осудАРстВенный комитет сссРпо делАм изоБ ктений и откРытий(54) (57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА, содержащее блок задания ток последовательно включенные основн и основнои датчик выхо выход которого подключен к вляю -щему входу регулятора тока, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности регулирования иснижения пульсации тока нагрузки,введены первый сумматор, последовательно включенные второй сумматор,дополнительный регулятор тока и быстродействующий реверсивный источникнапряжения, выход которого включен встречно - параллельно с выходомосновного источника питания, выходблока задания тока подключен к первому входу первого сумматора, второйвход которого соединен с выходомИзобретение относится к устройствам регулировании тока и может бытьиспользовано в электроприводах постоянного тока, реализованных по принципу регулируемый источник тока - 5ф 1двигатель , в прецизионных стабилизаторах така, а также в системах подчиненного регулирования, в качествевнутреннего контура регулирования.Целью йэобретения является повышение точности регулирования и снижение пульсаций тока нагрузки,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства регулирования тока; на фиг. 2 - осциллограммы переходного процесса (получаемые путем моделирования устройствана АВМ при скачкообразном изменении напряжения Бэч на выходе устройства задания тока, а именно тока нагрузки Хн, тока на выходе основногоисточника питания Х и тока на выходе дополнительного источника питания Й, ) .Устройство содержит регулируемый 25ш - фазный вентильный преобразователь1, вход которого через регулятор 2тока совместно с первым входом второго сумматора 3 подключены к выходупервого сумматора 4, который своимпервым входом соединен с выходомблока 5 задания тока, а вторым входом - с выходом датчика 6 выходноготока основного источника питания,образованного регулятором 2 тока35регулируемым ш-фазным вентильнымпреобразователем 1. К выходу второгосумматора 3 подключены последовательно соединенные дополнительныйрегулятор 7 тока и быстро действующий реверсивный источник 8 напряжения, выход которого включен параллельно основному источнику и нагрузке 9, а к второму входу сумматора 3подключен выход датчика 10 выходного тока дополнительного источникапитання, образованного дополнитель- .ным регулятором тока и быстродействующим реверсивным источником 8напряжения.В динамических режимах работы устройства при быстрых изменениях выходного напряжения 0 блока 5 задания тока, скорость изменения выпрямленного напряжения основного источника питания ограничивается его инерционностью. При активном характере сопротивления нагрузки 9 скорость изменения выходного токаосновного источника питания совпадает со скоростью изменений еговыпрямленного напряжения, при активно-индуктивном характере сопротивления нагрузки (что является наиболее характерным для устройств регулирования тока) скорость изменениявыходного тока источника питанияменьше скорости изменения выпрямленного напряжения, Это приводит ктому, что на выходе первого сумматора 4 появляетая сигнал ошибки, который является управляющим воздействием для контура тока коррекции, включающего последовательно соединенные дополнительный регулятор 7 тока, быстродействующий реверсивный источник 8 напряжения, а также датчик 10 выходного тока.Сигнал ошибки с выхода сумматора 4 поступает на первый вход второго сумматора 3. При этом на выходе дополнительного источника питания появляется ток Ъ, скорость изменения которого существенно вьппе скорости изменения выходного тока / основного источника питания. Учитывая, что вы" / ход дополнительного источника питания включен параллельно выходу основного источника питания и ток нагрузки 3 ц является суммой выходных токов основного и дополнительного источников питания, скорость изменения. тока, нагрузки 3значительно превьппает скорость изменения выходного тока3 о основного источника 1 питания.При существенной разнице в быстродействии основного и дополнительного источников питания при быстрых изменениях выходного напряжения Б блока 5 задания тока в;первоначальный момент времеви скорость изменения тока нагрузки Х практически определяется ско-, ростью изменения выходного тока 3 и дополнительного источника питания по мере отработки задающего воздействия изменения тока 3 о и, следовательно, сигнала с выхода датчика 6 тока приводит к уменьшению величины сигнала ошибки на выходе первого сумматора 4, а значит и тока Л дополнительного источника 8, что в конечном итоге обеспечивает поддержание тока нагрузки 1 Н на уровне, соответствующем выходному сигналу блока 5 задания тока. Процесс отработки задающего воздействия завершается, когда вы1180859 46 Тираж,862 П ИИПИ Заказ с лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ходной ток о основного источника питания достигает такой величины, при которой напряжение на выходе датчика тока 6 станет равным выходному, напряжению Б блока 5 задания тока, т.е. в установившемся режиме работы устройства практически весь ток 1 нагрузки 9 (за вычетом среднего значения тока пульсаций) протекает через контур тока основного источника пита - 10 ния. Поскольку пульсации выходного тока основного источника питания не могут быть устранены за счет внутренних свойств контура этого источника, то на выходе первого сумматора15 4 в статическом режиме работы устройства присутствует сигнал ошибки,пропорциональный току пульсаций основного источника питания. При высоком быстродействии контура тока коррекюции, частота среза которого выше частоты пульсаций, сигнал ошибки отрабатывается этим контуром. Т,е, на выходе контура тока коррекции появляется ток Х, частота изменения и 25 амплитуда которого практически совпадает с частотой пульсаций тока Д основного источника питания, а знак тока 3противоположен знаку пульсаций тока 3 О. Это приводит к резко му уменьшению пульсаций тока 3в нагрузке 9, т.е. статистическая точность регулирования тока нагрузки 3 определяется статистической точностью контура тока коррекции.35 Как видно на фиг. 2, скачкообраэноеизменение задающего воздействия У вызывает одновременное изменезтние токов на выходе основного источника питания 1. и на выходе дополнительного источника питания 3 , при этом в любой момент времени величина тока нагрузки 3 н определяется суммарным значением токов основного и дополнительных источников. В первой фазе переходного процесса (участок С-С) изменение тока нагрузки 3практически полностью определяется изменением выходного тока 3 к дополнительного источника питанияВ момент времени С ток нагрузки 3 н достигает установившегося значения и далее продолжает оставаться неизменным, а выходной ток 3 основного источника напряжения продолжает нарастать до установившегося значения, определяемого задающим сигналом. Возрастание выходного тока основного источника питания вызывает одновременное уменьшение выходного тока 3 дополнительного источника питания, обеспечивая тем самым неизменность тока нагрузки Зц. В момент временивыходной ток Эо основного источника питания достигает своего установившегося значения, равного току нагрузки 1 н, а выходной ток Эдополнительного. источника питания становится равным нулю, т.е. в установившемся режиме дополнительный источникпитания практически разгружен.