Устройство для регулирования действующего значения напряжения

О П И С А Н И Е 29 И 89ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических РеслуОлик.111.1967 ( 1140233/24-7ением заявкиЧПК б 051 1/32 аявлено присое оритет Комитет ло делам иаоОретениХ и открытиЯДК 621.316 722(088 8) публиковано 06.1.1971. Бюллетеньата опубликования описания 10.П 1.19 и Сосете Министр СССРАвторизобретения А. Г. СаЗаявитель Калининский филиал Всесоюзного научвагонострое о-исследовательского инстития ЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УСТРОЙСТ вЯ- м о- ых У 0 где т = носитель ина импульса од повторения ет быть предс т) и разложе граничиваясьрвыми членамт 1 - пер Уравнение 1 мож де У = Л/1 - (1 -степеням /1 - т/. 0 например, тремя птмпульсов,авлено в вио в ряд по есколькими, ряда, имеем 1=( +- (1 - -.) т (2) 3 5 128 В известных устройствах для регулирования действующего значения напряжения, например, на выходе импульсных регуляторов напряжения, содержащих регулирующий элемент и орган управления, включающий широтно-импульсный модулятор, измерительный элемент и элемент сравнения, при построении измерительного органа действующего напряжения возникают значительные трудности, так как применяющиеся для этого схемы либо сложны, либо не обеспечивают необходимой точности при широком изменении формы выходного напряжения.В предложенном устройстве в качестве измерительного элемента, широтно-импульсного модулятора и элемента сравнения применен магнитный усилитель, первая обмотка управления которого подключена на выходное напряжение, пропорциональное его амплитудному значению, вторая в средне, а третья - напряжению, пропорциональному среднему значению переменной составляющей выходного напряжения, причем м.д.с. указанных обмоток направлены согласно между собой и встречно по отношению к м.д.с, обмотки смещения магнитного усилителя.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 показана форма выходного напряжения регулятора.На фигурах приведены следующие обозначения: СЧ - силовая часть импульсного рег лятора (или инвертора), а СУ - схема упра ления регулятора (плн инвертора), из котор вынесен и начерчен более подробно магии ный усилитель ЛХУ, включающий три обмот управления с выходными клеммами аб, вг, и соответствующими витками:- 1; , - ф;,Принцип работы устройства следующий.Напряжение на выходе импульсного регул тора или инвертора с шпротно-импульснь модулятором - это последовательность одн полярных илп разнополярных прямоугольн импульсов, имеющих переменную амплит ду У и переменную ширину 1 (см. фиг. 2).Действующее значение напряжения п этом равно5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Выходное напряжение может быть представлено в виде суммы постоянной составляющей д/,р и переменной составляющей (заштрихованная часть см. фиг, 2). Эта переменная составляющая может быть тем или иным способом выделена и выпрямлена. Среднее за период Т значение выпрямленной переменной составляющей равноУвыпр=2(1 - т) Г (3) Постоянная составляющая в выходном напряжении равна:сср= с д (4) Сравнивая равенство 2, .д, 4, находим: = 3 +сг + - И (5) Если токи в обмотках управления будутудовлетворять соотношению:3 5 1- У - сг - сг8 ср 16 выврС = сопз 1, (6)(А Ф)д (А Иг)в (А Ю)згде (Л Ф), з - ампервитки обмоток МУ,включенных на соответствующие напряжения, то суммарная, средняя за период Тм.д.с. этих трех обмоток будет равна:Таким образом, может быть получена м.д.с.управляющих обмоток, пропорциональная действующему напряжению на выходе.Угол насыщения ЯУ определяется суммарным действием обмоток управления и смещения (И,). Если мы зададимся с помощьюсмещения рабочей точки на характеристикевход - угол насыщения Л 1 У, соответствующейопределенному значению выходного напряжения, то при отключении этого напряжения изменится суммарная м.д.с. всех обмоток, чтоприведет к изменению угла насыщения, и притом к такому, которое восстанавливало оыпрежнее значение напряжения на выходе,Для этого необходимо, чтобы м.д,с. смещения была направлена в сторону увеличениявыходного напряжения, а м,д.с. управляющихобмоток в обратную сторону.Таким образом, при постоянстве смещениядействующее значение напряжения также будет постоянным с точностью, определяемойчувствительностью гИУ, а регулируя смещение,мы можем регулировать и выходное напряжение,Выпрямитель В выпрямляет выходное переменное напряжение, преобразуя его в последовательность однополярных импульсов. Для импульсных регуляторов, имеющих на выходе пульсирующее напряжение, он не нужен, и измерительная часть схемы включается непосредственно на выход регулятора, Цепочка Я - Вг - С служит для измерения амплитуды с/ выходного напряжения.Если постоянная времени Я, С много меньше постоянной времени К 2 С, то напряжение на конденсаторе С мало отличается от амплитудного и ток в обмотке Уд, пропорционален амплитуде напряжения. Иногда возможно пренебречь внутренним сопротивлением инвертора или стабилизатора. Тогда амплитуда напряжения на выходе может быть определена через входное напряжение:с - К вх где К - коэффициент трансформации трансформатора инвертора (для регуля тора К=1).В этом случае вмесго измерения амплитудь может быть измерено входное напрягкение тогда обмотка В, подключается к выводам и, з, и схема упрощается. Обмотка Ф, включена на среднее напряжение. Обмотка У включенная на выход выпрямителя В 2, измеряет среднее значение переменной составляющей, которая выделяется конденсатором Сг. Сопротивления К 2, Кз, Й 4 служат для установления токов в обмотках магнитного усилителя в соответствии с равенством 6. Предмет изобретения Устройство для регулирования действующего значения напряжения, например, на выходе импульсных регуляторов напряжения, содержащее регулирующии элемент и орган управления, включающии широтно-импульсный модулятор, измерительныи элемент и элемент сравнения, огличаюиееся тем, что, с цельк упрощения устроиства, в качестве измери тельного элемента, элемента сравнения и ш ротно-импульсного модулятора применен ма . нитный усилитель, первая обмотка управлс. ния которого подключена на выходное напр.- жение, пропорциональное его амплитудному значению, вторая - среднему, а третья - напряжению, пропорциональному среднему значению переменнои составляющей выходного напряжения, причем м,д.с. указанных обмоток направлены согласно между собой и встречно по отношению к м,д.с, обмотки смещения магнитного усилителя.291189 Составитель В. Круглова Редакто Гонча орректор О, М. Ковалев Тираж 473 рытий при Совенаб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова,Изд.148ЦНИИПИ Коми хред А. А. Камыщннков Заказ 351/13а по делам изобретений и о Москва, Ж, Раушска Подписно Министров ССС