403042

О П И С А Н И Е 403042ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетснихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18,Х 1,1971 ( 1715314/26-9) М, Кл. Н 031 6/02 Н 05 Ь 102с присоединением заявкиПриоритет Государственный комитет Совета Министров СССа по делам изасретений и открытийОпубликовано 19.Х.1973. Бюллетень42Дата опубликования описания 8.1 Ъ.194 УДК 621.375.026(088,8) Авторыизобретения Л. И, Волгин и Ю, Ю. Йыгевест Заявитель ТИРИСТОРНЫИ УСИЛИТЕЛЬ Изобретение относится к области автоматического регулирования и управления и может быть использовано, например, для регулирования нагрева индукционных печей, для управления индукционным нагревом реакторов и т. д,Известен тиристорный усилитель (ТУ), содержащий последовательно включенные источник питающего напряжения и тиристорный блок, управляющий вход которого подключен к выходу фазоимпульсного модулятора.Известные устройства имеют нелинейную функцию преобразования по уровню эффективного значения, в то время как при использовании ТУ для нагрева объектов в ряде случаев необходима линейная функция преобразования. В известных устройствах нестабильность амплитуды питающего напряжения вносит дополнительную погрешность. С другой стороны, для линеаризации функции преобразования ТУ по уровню эффективного значения необходимо удвоенное количество оборудования (квадрирующих устройств и инверторов знака), что усложняет схему.С целью линеаризации функции преобразования при одновременном повышении точности и линеаризации функции преобразования по уровню эффективного значения выходного напряжения в предлагаемом тиристорном усилителе используется одно квадрирующее устройство, управляемое по фокальному входу.Квадрирующее устройство осуществляет операцию возведения в квадрат напряжения, поданного на его сигнальный (квадрирующий) 5 вход, и операцию деления по напряжению, поданному на его фокальный (делительный) вход. На фокальный вход квадрирующего устройства подается управляющий сигнал, а на сигнальный вход через пассивную цепь по дается питающее напряжение.На фиг. 1 представлена схема с предлагаемого тиристорного усилителя; на фиг. 2 - питающее синусоидальное напряжение l(о 1) и выходной сигнал У. (1) тиристорного усили тел я.Предлагаемый тиристорный усилитель состоит из фазоимпульсного модулятора 1 (преобразователя управляющего напряжения У,.в фазу р электрического сигнала), тиристор ного блока 2 и источника 3 питающего напряжения синусоидальной формыс(щ) - К,з 1 п щ Регулирование эффективного значения У 25 выходного сигнала У.(т) тиристорного усилителя (ТУ) осуществляется изменением угла отпирания р тиристора в тиристорном блоке 2. При открытом тиристоре сигнал от источника 3 питающего напряжения проходит на 30 выход ТУ (в нагрузку устройства). На выходе ТУ находится кусочно-синусоидальное напряжение, форма которого представлена на фиг. 2.Устройство работает следующим образом.Управляющее (входное) напряжение У, отрицательной полярности одновременно подается на сумматор 4 и на фокальный (дели- тельный) вход квадрирующего устройства 5, на квадрирующий (сигнальный) вход которого через пассивную цепь б с коэффициентом передачи р поступает сигнал от источника 3 питающего напряжения. Квадрирующее устройство 5, управляемое по фокальному входу, осуществляет операцию возведения в квадрат сигнала, поданного на его сигнальный вход, н операцию деления по сигналу, пода,шому на его фокальный вход, т. е. сигнал на его выходе определяется выражением,( О) =- 7(щ)2 Р =",И(МЮ 3,где р=5/, - фокальный параметр (расстояние от фокуса параболы до еедиректриссы);25 - коэффициент передачи по фокальному входу. Квадрирующее устройство, управляемое по фокальному входу, может быть реализовано на базе множительно-делительного устройства, либо на базе линейно-сегментного аппроксиматора. Напряжение Ус выхода устройства 5 подается на второй вход сумматора 4 и на вход инвертора 7 знака с коэффициентом передачи- 1. При положительной полярности управляющего напряжения вместо сумматора 4 необходимо использовать вычитающее устройство.В каждом периоде питающего напряжения работа устройства осуществляется в два такта. В положительные полупериоды питающего напряжения ключ 8 находится в верхнем (по чертежу) положении и напряжение У - 1/у с выхода сумматора 4 поступает на вход интегратора 9. Напряжение е (а 1) на выходе интегратора 9 возрастает. При о 1 = л ключ 8 с помощью блока 10 (управляющего) переключается в нижнее положение, и напряжение на выходе интегратора 9 начинает уменьшаться, При достижении выходного напряжения интегратора нулевого уровня, т. е. при е(в 1) =е(тс+ср) =О, компаратор (пороговое устройство) 11 выдает импульс открывания тиристора в тиристорном блоке 2. В течение интервалов л+р(Ы(2 л тиристор открыт, и сигнал от источника питающего напряжения поступает на выход ТУ, К началу следующего периода питающего напряжения конденсатор интегратора 9 разряжается. При а 1=2 л кл:оч 8 переключается в верхнее (по чертежу) положение, и цикл преобразования 10 начинается снова по вышеописанному алгоритму, Зффективное значение У выходного сигнала ТУ определяется выражением(= К(,.,15 где К=Тф - коэффициент усиления ТУ.Таким образом, функция преобразованияТУ по уровню эффективного значения и:, еет линейный характер и не зависит от амплиту ды У,питающего напряжения О(1) и от постоянной времени интегратора 9. Последнее обеспечивается за счет изменения направления интегрирования в каждом периоде питающего напряжения.25Предмет изобретенияТиристорный усилитель, содержащий по следовательно включенные источник питающего синусоидального напряжения и тиристорный блок, управляющий вход которого подключен к выходу фазоимпульсного модулятора, выполненного на квадрирующем устрой стве, сумматоре, инверторе, управляющемблоке и последовательно соединенных ключе, интеграторе и компараторе, причем выход квадрирующего устройства соединен с двумя входами ключа соответственно через сум матор и инвертор, а управляющий вход ключа подключен к источнику через управляющий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном повышении точности и линеаризации функции пре образования по уровню эффективного значения выходного напряжения, делительпый вход квадрирующего устройства подключен ко входу тиристорного усилителя, а сигнальный вход квадрирующего устройства через допол нительную пассивную цепь соединен с источником питающего напряжения,Редактор Т. Морозова Саста в и тель Э. Гил инская Техрсд А. Камышникова Корректоры: В. Петрова и Е. ДавыдкинаЗаказ 6756 Изд. М 2046 Тираж 60 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2