Цифровой регулятор мощности

,)1 г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ(57) Изобретение относится к цифровым системам автоматического регулирования и может быть использованодля точного регулирования мощностив нагрузке, например, при электродуговых методах обработки металлов.Целью изобретения является повьппениеточности. Цифровой регулятор мощностсодержит вентильный преобразователь 1, нуль-орган 2, блок 3 задания регулируемого параметра, первый 4 и второй 5 регистры кода, регистр 6 остатка, триггер 7, первый элемент И 8, коммутаторы 9, сумматор 1 О, вычитающий счетчик 11 импульсов, генератор 12 импульсов, распределитель 13 импульсов, второй элемент И 14, аналого-цифровой преобразователь 15, эле" мент ИЛИ 16, датчик 17 обратной связи, нагрузку 18 и вычитатель 19.Цель изобретения достигается за счет введения элементов 4-10, 12, 14-16 и 19, что позволяет компенсировать изменение напряжения или тока соответствующим изменением площади импульсов тока, 1 ил.Изобретение относится к цифровым системам автоматического регулирования и может быть использовано дляточного регулирования мощности в нагрузке, например, при электродуговых методах обработки металлов,Цель изобретения - повышение точности.На чертеже представлена структурная схема цифрового регулятора мощности.Цифровой регулятор мощности содержит вентильный преобразователь 1,нуль-орган 2, блок 3 задания регулируемого параметра, первый 4 и второй5 регистры кода, регистр 6 остатка,триггер 7, первый элемент И 8, коммутаторы 9, сумматор 10, вычитающийсчетчик 11 импульсов, генератор 12 20импульсов, распределитель 13 импульсов, второй элемент И 14, аналогоцифровой преобразователь 15, элементИЛИ 16, датчик 17 обратной связи, нагрузку 18 и вычитатель 19, 25Регулятор работает следующим образом.При переходе через нуль напряжениясети, поступающего ца вентильцыйпреобразователь 1, нуль-орган 2 вырабатывает импульс, по переднемуфронту которого происходит запись заданного кода из блока 3 задания регулируемого параметра в первый регистр 4 кода, запись остатка из второго регистра 5 кода в регистр 6 остатка и установка триггера 7 в единичное состояние. Высокий потенциалпрямого выхода триггера 7 открываетпервый элемент И 8 и подключает выходы блока задания регулируемого параметра через коммутаторы 9 к входам второго регистра 5 кода,За время действия длительности импульса сумматор 10 производит кор рекцию эадаццого кода (сложение или вычитание с остатком), по заднему фронту импульса нуль-органа происходит запись откорректированного кода в вычитающий счетчик 11 импульсов и заданного кода во второй регистр 5 кода, На счетный вход вычитающего счетчика 11 импульсов через первый элемент И 8 поступают импульсы с первого выхода генератора 12, При обнулении счетчика импульс переноса поступает ч рез распределитель 13 импульсов ца управление соответствующего венидя и устанавливает триггер7 в нулевое состояние. Высокий потенциал инверсного выхода триггера 7 открывает второй элемент И 14, а низкий потенциал прямого выхода подключает выходы вычитателя 19 через коммутаторы 9 к входам нторого регистра 5 кода,Импульсы с второго выхода генератора 12 поступают на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 15 и через элемент ИЛИ 16 на вход записи второго регистра 5 кода. Аналогоцифровой преобразователь 15 преобра - зует сигнал, поступающий с датчика 17 обратной связи, связанного через нагрузку 18 с вецтильным преобразователем 1, в цифровой код, который поступает на вычитатель 19. По заднему фронту импульсов, приходящих с генератора 12 импульсов, во второй регистр 5 кода записывается разность между предыдущим значением кода, записанным в регистре, и кодом, формируемым аналого-цифровым преобразователем 15.Таким образом, к моменту окончания импульса тока, протекающего через нагрузку (т.е. к моменту следующего перехода через нуль напряжения сети) во втором регистре 5 кода будет записана разность между заданным кодом и значением измеренной интегральной площади импульса тока, протекающего через нагрузку 18.Коррекция заданного кода производится сумматором 10, причем, если остаток больше нуля, то к заданному коду прибавляется остаток, а если остаток меньше нуля - вычитается,Это связано с тем, что интеграль(2) ная площадь импульса тока эа половину периодаЦ8= 1 эдпи С с 1 я. (1)оИнтегральная площадь импульса тока,протекающего через нагрузку, равнаИБ= 1 эдп ид 1 с.1 Т,4где с 7 - угол зажигания вентиля.Тогда с учетом (2) интегральнаяплощадь импульса ток эа половину периодаЬ 1 эдпи Йис 1 ь дплс Йцг.О оОбозначая первое слагаемое Б испреобразуя (3) в дискретную форму,имеем(5) 10 сю пк нкПолагая, что Б= сопэГ, делаем вывод, что Бявляется дополнением Я до Б или Б= Бвк,т.е. код, записываемый в вычитающий счетчик 15 11, должен быть инверсным по отношению к коду измеренной интегральной площади импульса тока, протекающего через нагрузку.Таким образом, увеличение или 20 уменьшение напряжения или тока корректируется уменьшением или увеличением площади импульса тока, чем обеспечивается высокая точность регулиро 25 вания.Повьппение точности регулирования с помощью цифрового регулятора мощности позволяет пронэводить высококачественную сварку деталей, дает широкие воэможности к использованию его в устройствах автоматического регулирования с переменной нагрузкой30 формула изобретения 35Цифровой регулятор мощности, содержащий нуль-орган, блок задания регулируемого параметра, вычитающий счетчик импульсов, выход которого подключен к входу распределителя им пульсов, соединенного выходами с входами вентильного преобразователя, первый выход которого через нагрузку подключен к входу датчика обратной связи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 45 что, с целью повьппения точности регулятора, введены генератор импульсов, триггер, первый и второй элементы И, аналого-цифровой преобразователь, сумматор, вычитатель, первый и второй регистры кода, регистр остатка 5 элемент ИЛИ и по числу информационных .выходов блока задания регулируемогопараметра коммутаторы, второй выходвентильного преобразователя черезнуль-орган подключен к входу установки в единичнге состояние триггера и квходам записи вычитающего счетчика имимпульсов, регистра остатка и первогорегистра кода, соединенного информационными входами с первыми входамикоммутаторов и информационными выхо-,дами блока задания регулируемого параметра, а информационными выходами -с первыми информационными входамисумматора, вторые информационные входы которого подключены к информационным выходам регистра остатка, а инверсные информационные выходы - к информационным входам вычитающего счетчика импульсов, соединенного выходомс входом установки в нулевое состояние триггера, первый и второй выходыгенератора импульсов соединены с первыми входами соответственно первогои второго элементов И, вторые входыкоторых подключены соответственно кпрямому и инверсному выходам триггера, выход первого элемента И - ксчетному входу вычитающего счетчикаимпульсов, а также второго элементаИ - к входу запуска аналого-цифрового преобразователя и первому входуэлемента ИЛИ, соединенного вторымвходом с выходом нуль-органа, а выходом - с входом записи второго регистра кода, информационные входыкоторого подключены к выходам коммутаторов, а информационные выходы - кинформационным входам регистра остатка и первым информационным входамвычитателя, соединенного вторыми информационными входами с информационными выходами аналого-циФрового преобразователя, информационный входкоторого подключен к выходу датчикаобратной связи, информационные выходы вычитателя соединены с вторымивходами коммутаторов, входы управления которых подключены к прямому выходу триггера.