Устройство для моделирования электрической цепи с симистром

00 519728 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссюа Сааетсккх Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 066 7/48 Государственный комет Совета. Министров СССРпо делам изобретений 3) 681,335 (088.8 открыти) Автор изобретени ов 71) Заяви осковский ордена Ленина авиационный инстит им, Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С СИМИСТОРОМ 2 Устройство относится к области вычислительной и преобразовательной электротехники, используется при исследовании электрических процессов в вентильных преобразователях.Известно устройство для моделирования электрической цепи, содержащей встречно-параллельно включенные тиристоры или сими- стор (симметричный тиристор).1 акое устройство включает в себя блок формирования управляющих импульсов, блок управления и сумматор с первым управляющим ключом в цепи обратной связи, входы которого соединены соответственно с источником входного напряжения, выходом блока формирования напряжения нагрузки и выходом инвертора, входом подсоединенного к выходу сумматора через интегратор, в цепи обратной связи которого соответственно через второй и третий управляемые ключи включены встречно-параллельно диоды, контролирующие знак входного напряжения. Выход инвертора подключен к входу компаратора и первому входу блока формирования напряжения нагрузки, второй вход которого соединен с выходом сумматора,Недостатками устройства являются сравнительно низкая точность воспроизведения характеристики симистора и отсутствие в модели сигнала, пропорционального производной моделируемого тока, что оказывается необходимым для формирования напряжения нагрузки,В предложенном устройстве, с целью повышения точности, блок управления содержитэлементы И, ИЛИ, НЕ и триггеры, пер 5 вые входы которых подключены к выходамсоответствующих элементов И, первые входы элементов И - к выходам компаратора, авторые входы триггеров - к этим же выходамчерез элементы НЕ, Выходы блока формп 10 рования управляющих импульсов соединены свторыми входами элементов И, управляющими входами второго и третьего управляемых ключей и первыми входами первого и вто.рого элементов ИЛИ, вторые входы которых15 подключены к выходам триггеров, а их выходы через третий элемент ИЛИ - к управляющему входу первого управляющего ключа.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства,20 Устройство содержит сумматор 1, интегратор 2, инвертор 3, управляемые ключи 4, 5, 6,диоды 7 и 8, компаратор 9, блок 10 формирования напряжения нагрузки, элементы И 11,12, элементы НЕ 13 и 14, триггеры 15 и 16,25 элементы ИЛИ 17, 18, 19 и блок 20 формирования управляющих импульсов. Элементы11 - 19,входят в состав блока 21 управления,Устройство работает следующим образом.В обратной связи интегратора 2 установлс 30 ны два управляемых ключа 5, 6, последова5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 тельно с которыми включены диоды 7 и 8 в разных направлениях. Указанные цепи обеспечивают контроль за анодным напряжением симистора. Ключ 5 (6) замыкается в соответствующий полупериод входного напряжения при поступлении импульса с блока 20 формирования импульсов управления. Если к этому моменту на входе интегратора 2 имеется соответствующая полярность (Голожительная для ключа 6, отрицательная для ключа 5), то начинается процесс интегрирования и в выбранном масштабе моделируется ток через сими- стор. Устройство остается в рабочем состоянии до тех пор, пока моделируемый ток не снизится до нуля. При этом исчезает сигнал с одного из выходов компаратора 9 и ключ 4 замыкается, прекращая работу устройства. Если к моменту поступления импульса управления с блока 20 на входе интегратора 2 оказывается несоответствующая полярность, то интегратор шунтируется диодом 7 (или 8), и сохраняется режим закрытого симистора, Напряжение нагрузки моделируется блоком 10 формирования напряжения нагрузки, структура которого определяется видом нагрузки.Знак моделируемого тока контролируется компаратором 9 с двумя выходами (трехпозиционный триггер). Наличие сигнала на одном из выходов компаратора указывает на определенную полярность моделируемого тока. Сигналы с выходов компаратора поступают на одни входы элементов И 11 и 12, а на другие входы этих элементов подаются сигналы импульсов управления, вырабатываемые блоком 20 формирования управляющих импульсов в определенный момент времени. Одновременно сигнал с выхода компаратора 9 поступает на элемент НЕ 13 или 14. Выходы элементов И 11 или 12 и НЕ 13 или 14 подключены па вход триггеров 15 пли 16. Сигналы с выходов триггеров 15, 16 проходят на элементы ИЛИ 17 и 18, на вторые входы которых поступают вновь сигналы импульсов управления. Спгпал с выхода элемента ИЛИ 19 управляет ключом 4 в цепи обратной связи сумматора 1.Указанное соединение логических элементов обеспечивае надежное управление ключом 4, а следовательно, и работу всего устройства при сколь угодно малой зоне нечувствительности компарьтора 9, так как сигналы с его выхода не могут осуществлять размыкание ключа 4, когда нет сигнала управления.Блок 21 управления устройства работает следующи образом.С появлением импульса управления он проходит через элементы ИЛИ 17, 19 и размыкает ключ 4. В этот момент ток равен нулю и сигнал на выходе компаратора 9 отсутствует. При соответствующей полярности на входе интегратора 2 формируется ток вентиля, компаратор 9 выдает на выходе сигнал, который поступает на один вход элемента И 11. На второй вход этого элемента в это же время подается еще незакончившийся импульс управления. Сигнал с выхода элемента И 11 вызывает срабатывание триггера 15, и сигнал с его выхода через элементы ИЛИ 17 и 19 поддерживает ключ 4 в разомкнутом состоянии ГОсле 111)ек 1)а 1 цспп 51 1 мпульса учравленп 51. В случае снижения тока элемента И 11 до нуля на выходе компаратора 9 сигнал исчезает, н на второй вход триггера 15 через элемент НЕ 13 поступает импульс, который переводит триггер 15 в противоположное состояние и снимает сигнал с его выхода. Ключ 4 замыкается, прекращая процесс интегрирования. Если прп снижении тока элемента И 11 он измены свой знак, то это вызовет появление сигнала на втором выходе компаратора 9. Однако это не приведет к ложному срабатыванию клоча 4 за счет работы элементов 12, 16, 18, 19 блока управления, так как в этот момент отсутствует импульс управления и триггер 16 не срабатывает.Применение предлагаемой структуры устроиства моделирования работы симпстора позволяет создать более эффективные модели реверсивных вентильных преобразователей, повысить их надежность и точность моделирования. Формула изобретения Устройство для моделирования электрической цепи с симистором, содержащее блок формирования управляющих импульсов, блок управления и сумматор с первым управляющим ключом в цепи обратной связи, входы которого соединены соответственно с источником входного напряжения, выходом блока формирования напряжения нагрузки и выходом инвертора, вход которого соединен с выходом сумматора через интегратор, в цепи обратной связи которого соответственно через второй и третий управляемые ключи включены встречно-параллельно диоды, контролирующие знак входного напряжения; выход инвертора соединен с входом компаратора и первым входом блока формирования напряжения нагрузки, второй вход которого соединен с выходом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в нем блок управления содержит элементы И, ИЛИ, НЕ и триггеры, первые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И, первые входы которых соединены с выходами компаратора, вторые входы триггеров подключены к этим же выходам через элементы НЕ, выходы блока формирования управляющих импульсов соединены с вторыми входами элементов И, управляющими входами второго и 1 регье 1 о урапл 5 е 5 ых ключей п первыми Входамп первого н второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам триггеров, а их выходы через третий элемент ИЛИ соединены с управляющим входом первого управляемого ключа.оставитель О. Сахаров Грузова Техред 3. Тараненко Корректор Л. Котов дант ПодписноеСР аказ 2495/21.,НИИП пография, пр. Сапунова,Изд.1755И Государственного комитета по делам изобретений и 118035, Москва, Ж, Раушс Тирахк 864 овста Министров открытий 1 я паб д 4/5