Устройство для моделирования вентильного преобразователя

О П тп 1 526923 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Клб 066 7/62 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам нзвбре 1 еннйи открытий(71) Заявитель В. П. Климов Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЪНОГО 11 Р ЕО Б РАЗО ВАТЕЛ ЯИзобретение относится к области вычислительной и преобразовательной техники, является средством анализа и проектирования вентильных преобразователей с помощью аналоговых вычислительных машин. 5Известны устройства для моделирования вецтильных преобразователей, содержащие группы каналов моделирования выходного напряжения преобразователей 1, Подобные устройства сложны и не учитывают характер 10 сопротивлений в цепях переменного и постоянного тока преобразователя.Наиболее близкое по технической сущности к предложенному известное устройство для моделирования вентильного преобразователя 15 2) включает в себя два канала моделирования токов вентилей, каждый из которых содержит сумматор, интегратор, блоки переключателей на входах сумматоров, ключи в обратной связи интеграторов и нуль-органы. В изве стное устройство введены ключи, блок задания входных э. д. с., выходы которого через первый блок переключателей подключены к первым трем входам первого сумматора и через второй блок переключателей - к первым 25 трем входам второго сумматора, последовательно соединенные первый интегратор с ограничителем в обратной связи, первый инвертор и первый нуль-орган, выход которого подключен к первому входу блока распределения 30 импульсов, последовательно соединенные второй интегратор с ограничителем в обратной связи, второй инвертор и второй цуль-орган, выходом связанный с вторым входом блока распределения импульсов, третий вход которого подсоединен к блоку формирования импульсов управления, а выходы - к управляющим входам блоков переключателей. Выход первого цнвертора подключец и четвертому входу первого сумматора, выход второго цнвертора - к четвертому входу второго сумматора, пятые входы первого ц второго сумматоров - к выходу блока моделирования выходного напряжения преобразователя, а выходы первого и второго интеграторов с ограничителями в обратной связи - соответственно к первому и второму входам блока моделирования выходного напряжения преобразователя.Известное устройство построено по сложной схеме.Цель изобретения - упрощение устроцства для моделирования,Это достигается тем, что в предложенном устройстве выход первого сумматора через первый ключ подключен и шестому входу первого сумматора, выход второго сумматора через второй ключ - и шестому входу второго сумматора, управляющие входы первого и второго ключей соединены с выходами блока распределения импульсов, Выход первого сум.40 45 50 55 ас Ь о - 1. +1 с 1ссс с,со б 5 матора подключен к входу первого интегратора с ограничителем в обратной связи и к третьему входу блока моделирования выходного напряжения преобразователя, выход второго сумматора - к входу второго интегратора с ограничителем в обратной связи и к четвертому входу блока моделирования выходного напряжения преобразователя.На чертеже представлена структурная схема устройства для моделирования.Она содержит два канала моделирования токов вентилей, состоящих из сумматоров 1, 2, интеграторов 3, 4 с ограничителями в цепях обратных связей, пнверторов 5, 6 и нуль-органов 7, 8. На входы сумматоров через блоки переключателей 9 и 10 поступают напряжения От блока 11 задания входсссях э. д. с. Управление переключателями 9, 10 осуществляется блоком 12 распредсления импульсов, на вход которого подаются сигналы с выходов нуль- органов 7, 8 и блока 13 формирования импульсов управления, Сигналы с блока 12 управляют также ключами 14 и 15 в цепях обратных связей сумматоров 1 и 2. Моделирование выходного напряжения преобразователя обеспечивается блоком 16. В случае индуктивного емкостного Г-образного фильтра и активно- индуктивной нагрузки блок 16 содеркит сумматоры 17 в -22, ннверторы 23, 24, 25 и интеграторы 26 и 27. На входы блока 16 подаются напряжения с выходоь блоков 3, 4, пропорциональные токам вентилей с с., н с выходов сумматоров 1, 2 - сигналы, пропорциональные их производным,Электромагнитные процессы применительно к схеме трехфазного мостового управляемого выпрямителя описываются следующими дифференциальными уравнениями. В режиме работы двух вентилей (относительно фаз а, с) справедливы следующие уравнения: ссо = (1,+ Ео)+ (, +,) с, + ССссс Для режима работы трех вентилей (на интервале угла коммутации можно записатьссС1- Сс, =Е, - -+,с,ссс(2)сссс, =- с, +сГдЕ Еас, ЕсСЕаЬ И т. д. - ЛИНЕЙНЫЕ Э, д. С. бЛОКазадания входных э. д. с.;Уо - выходное напряжение преобразователя;сь с 2 - токи вентилей;с, - выходной ток преобразователя,У - напряжение нагрузки;с-с, с - параметры цепи переменного тока преобразователя; 10 15 20 25 30 35 1.о - параметры фильтра на стороне постоянного тока.В силу симметрии схемы и периодичности работы вентилей электрические процессы на других интервалах периода описываются аналогичными уравнениями, отличающимися лишь индексами линейных напряжений. Решение уравнений системы (1) осуществляется поочередно одним из каналов моделирования токов вентилей, решение уравнений системы (2) - при одновременной работе двух каналов моделирования токов вентилей. Сумматоры 1, 2, интеграторы 3, 4, ннверторы 5, 6 и сумматор 17 в блоке 6 вычисляют выходной ток (с) в режиме работы двух вентилей. В режиме работы трех вентилей (период коммутации) формирование выходного тока преобразователя происходит при одновременной работе двух каналов. Формирование токов вентилей происходит при разомкнутом ключе 14 (15) в цепи обратной связи сумматора 1 (2). Сигнал на выходе сумматора пропорционален производной тока вентиля. При замкнутом ключе 14 (15) сигнал на входе блока 3 (4) равен нулю и соответственно сс=0 пли с 2=0. Ограничители в цепи обратной связи интегратора каждого из блоков 3 и 4 обеспечивают нулевое напряжение на выходе блока 3 (4) прн положительном сигнале с сумматора 1 (2) в момент размыкання ключа 14 (15). Это соответствует запертому состоянию тнрнстора моделируемого преобразователя при отрицательном анодном напряжении. Прн отрицательном входном сигнале насСсблоке 3 илн 4 -- /, что соответствует по,ссложительному анодному напряженшо, осуществляется интегрирование входного сигнала. Размыкание ключей 14, 15 происходит в момент появления импульса управления, который вырабатывается блоком 13 формирования импульсов управления, замыкание ключей - в момент снижения до нуля тока вентиля соответствующего канала (сь или со), Контроль за знаком токов вентилей обеспечивается нуль- органами 7, 8. Блок 12 распределения импульсов, построенный на логических элементах :И, ИЛИ н триггерах, управляет переключателями 9, 10 во входных цепях сумматоров 1, 2. Коммутация этих переключателей происходит поочередно осуществляя необходимый закон изменения напряжения на входах сумматоров 1, 2.Использование предлагаемого устройства для моделирования повысит точность и надежность моделирования сложных нелинейных электрических цепей вентильных преобразователей. Формула изобретения Устройство для моделирования вентильногд преобразователя, содержащее ключи, блок задания входных э. д. с., выходы которого через первый блок переключателей подключены к526923ф-т - с - т Составитель С. ГромоваРедактор И. Груаова Текред 3. Тараненко К,орректор О. Тюрин ПодписиоР Тираж 864 комитета Совета Минист бретений и открытий -35, Раушская наб., д. 4/5 Изд. М 1650о"ударсгвенно-опо делам из3035, Москва, Ж 008,11 ЦНИИ ов С Типограррия, пр. Сапунов первым трем входам первого сумматора и через второй блок переключателей цодкл 10 чень 1 к первым трем входам второго сумматора, последовательно соединенные первый интегратор с ограничителем в обратной связи, первый инвертор и первый нуль-орган, выход которого подключен к первому входу блока распределения импульсов, последовательно соединенные второй интегратор с ограничителем в обратной связи, второй инвертор и второй пуль-орГаи, РЬ 1 ХОД КотоРОГО 110 ДКЛЮЧЕН К ВТОРОМ ВХО- ду блока распределения импульсов, трстпй вход которого подключен к блоку формирования импульсов управления, а выходы подклточены к управляющим входам блоков переключателей, выход первого ицвсртора подключен к четвертому входу первого сумматора, выход второго инвертора подключен и четвертому входу второго сумматора, пятые входы первого и второго сумматоров подключены и выходу блока моделирования выходного напряжения преобразователя, выходы первого и второго интеграторов с ограничителями в обратной связи подключены соответственно к первому и второту входахт блока моделирования выходного напряжения преобразователя, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в цем выход первого сумматора черезпервый ключ подключен к шестому входу первого сумматора, выход второго сумматора через второй ключ подключен к шестому входувторого сумматора, управляющие входы первого и второго ключей соединены с выходамиблока распределсттця импульсов, выход перво 10 го сумматора подключен к входу первого интегратора с ограничителем в обратной связии к третьему входу блока моделирования выходного напряжения преобразователя, выходдорого сумматора подклютен 1 входу второго15 интегратора с ограничителем в обратной связии к четвертому вхгоду блока моделирования выходного напряжения преобразователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:20 1. Авт. св. М 308438, кл. т,.т 06 о 7/48, 1969.2. Электротехническая промышленность, серия Электропривод, вып. 3 (29), 1974,11. Л. Колендр и др. Аналоговая модель реверсивного тцрцсторного преобразователя для25 исследовацця электропрцводов,