Управляемый потребитель активного тока

Изобретение относится к электронике и может быть использовано длявведения зондирующего сигнала В систему переменного тока, в частностипри экспериментальной оценке ее дина 5мических свойств.Цель изобретения - повышение быстродействия и увеличение запаса устойчивости устройства.10На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.Управляемый потребитель активноготока содержит подключенный к силовомувходу мостовой вь 1 прямитель 1, нагру,женный через датчик 2 тока на и параллельно Включенных цепочек 3, сос,тоящих из послецовательно соединенныхвзвешенных по двоичному закону резистора 4 с управляемыми ключами 5, сум -мирующий усилитель 6, инвертирующийвход которого подключен к вхОду датчика 2 тока, а неинвертирующий - квыводам для подключения источника упоранления, фаэовращатель 7 на 90 , Формирователь 8 коротких импульсов,ячейку 9 памяти, аналого-циФровойпреобразователь (АЦП) 1 О, дополнительный выпрямитель 11, компаратор 12,первый 13 и второй 14 элементы И,счетчик с предустановкой 15, генератор 16 импульсов, и реверсивный счетчик 1 , причем вход Фазовращателя 7на 90" подключен к силовому входу устройства, а его выход через формирователь 8 коротких импульсов - к управляющему входу ячейки 9 памяти и входу запуска АЦП 10, аналоговый входячейки 9 памяти соединен с выходом40суммирующего усилителя 6, а к ее выходу подключены входы дополнительноговыпрямителя 11 и компаратора 12, выход последнего соединен с первымпрямым .входом гервого 13 и первым45инверсным входом второго 14 элементовИ, аналоговый Вход АЦП 1 О связан с выходом дополнительного выпрямителя11, цифровой и синхронизирукщий выходы АЦР 10 подключены соответственног 0к входам предустановки и записи счетчика с предустановкой 15, выход которого включен на. вход останова ге. -нератора 16 импульсов, выход генератора 16 импульсов подключен к вычитающему входу счетчика с предустановкой 15 и к Вторым прямым входамэлементов И 13 и 14, выходы этих эле-ментрв соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 17, выходы которого включены на входы управляемыхключей 5, при этом более старший повесу выход реверсивного счетчика 17связан через управляемый ключ 5 с более меньшим по величине резистором Управляемый потербитель активного тока работает следующим образом.Входное напряжение синусоидальной формы, подаваемое на силовой вход потребителя, преобразуется с помощью мостОвого Выпрямителя 1 В двухполупериодное, что исключает инверсный режим работы управляемых ключей 5. Величина потребляемого токаопределяется текущими значениями входного напряжения и суммарного сопротивления, образованного наборомрезисторов 4. При этом подключениетого или иного набора резисторов 4 осуществляется с помощью управляемых ключей 5 в зависимости от поданного на них двоичного кода с выходовреверсивного счетчика 1 7, Напряжениес датчика 2 тока, пропорциональноедвухполупериодному выпрямленному потребляемому току, поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя 6. На неинвертируущий вход этого уси лителя подается напряжение задания зондирующего сигнала с входа управления устройства, соответствующее тре. буемой амплитуде потребляемого тока. Полученная ариФметическая разность этих напряжений с выхода суммирующего усилителя 6 подается на аналоговый вход ячейки 9 памяти, где происходит Фиксирование напряжения рассогласования по поступлению синхроимпульса,Формируемого формирователем 8 коротких импульсов в моменты перехода черезнуль входного напряжения, сдвинутого на 90 Фазовращателем 7, Таким образом, запоминаемое на полпериода В ячейке 9 памяти напряжение рассогласования представляет собой разность амплитудных значений требуемого и действительного потребляемого така. Знак отклонения выявляется компаратором 1 2, который с помощью элементов И 13 и 14 подготавливает соответствующий режим работы реверсивного счетчика 17 (режим сложения, если напряжение рассогласования положительно, или режим вычитания, еслиФона Отрицатель но) е Модуль В еличины155215;1 6тем самым исключить возникновение вработе устройства процесса динамического перерегулирования. Управляемый потребитель активного тока, содержащий мсстовой выпрямитель, входом подключенный к силовому входу, а выходом через датчик тока - к и параллепьно включенным цепочкам, состоящим из последовательно соединенных резистора и управляемого ключа, суммирующий усилитель, инвертирующий вход которого подключен к входу датчика тока, а неинвертирующий - к выводам для подключения источника управления, Фазовращатель на 90 , входом подключенный к силовому входу, а выходом соединень 1 ый с входом Формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ячейки памяти, аналоговьпл вход которой соединен с выходом суммирук 1 щего усилителя, а гыход - с входом дополнительного гыпрямителя и входом компаратора, выход которого подключен к первому прямому входу первого элемента И и к инверсному входу второго элемента И, выход первого элемента И подключен к суммирующему входу реверсивнОго счетчика, вычитак 1 щий вход которого соединен с выходом которого элемента И, при этом выходы реверсивного счетчика подключены к входам соответствующих управляемых ключей, о т л и ч а " ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения запаса устойчивости, в него введены аналого в цифров преобразователь, счетчик с предустановкой и генератор импульсов, причем вход запуска аналого-циФрового преобразователя соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а аналоговый вход - с выходом дополнительного выпрямителя, цифровой и синхронизирующий выходы аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к входам предустановки и записи счетчика с предустановкой, выход которого соединен с входом останова генератора Йипульсов, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика с предустановкой, к второму прямому выходу первого элемента И и прямому входу второго элемента И. транзисторов, используемых в качестве управляемых клк 1 чей 5. Благодаря этому во время эксперимента устрой. ство дает возможность поцавать зон"Ф дирующий сигнал типа ступенька",Кроме того, введение АЦП 1 О счетчика с предустановкой 15 и генератора 16 импульсов позволило существенно увеличить запас устойчивости и отклонения выделяется дополниетльнымвыпрямителем 11 и поцается на аналоговый вход АЦП 10, который по заднемуфронту синхроимпульса, поступающего5на вход запуска с формирователя 8 Формула изоб ретения коротких импульсов, формирует соответствунгщий напряжению рассогласования параллельный п-разрядный двоичный код. К сигналу с синхронизирующего выхода АЦП 10, свидетельствующему об окончании цикла преобразованияи подаваемому на вход записи счетчика с предустановкой 15, сформированный код с циФрового выхода АПП 1 О 15заносится в качестве исходной информаций в счетчик с предустановкой 15.На выходе счетчика с предустановкой15 возникает сигнал, разрешаюшийработу генератору 16 импульсов, то Оследовательность высоксчастотных импульсов с выхода генератора 16 импульсов поступает одновременно наодин из входов реверсивного счетчика17 (суммирующий или вычитающий) и на 25вычитающий вход счетчика с предустановкой 15. Рри достижении содержимымсчетчика с предустановкой 15 нуляна его выходе появляется сигнал,останавливающий генератор 6 импуль- ЗОсов. К этому моменту содержимое реверсивного счетчика 17 изменится навеличину кода рассогласования, причемтак, что подключенный к силовомувходу устройства через датчик 2 тока и мостовой выпрямитель 1 с помощью управляемых ключей 5 набор резисторов 4 скомпенсирует возникшее отклонение амплитуды тока от заданной.Таким образом, измерение и компен г 1сация рассогласования производится впредлагаемом устройстве так же, каки у известного, один раз в полпериода входного напряжения, при достижении им амплитудного значения, Отработка же этого отклонения осуществляется значительно быстрее и определяется выбором тактовой частоты генератора 1 6 импульсов, которая ограничивается лишь частотными свойствами 5 О