Устройство для моделирования одно-фазного управляемого мостовоговыпрямителя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сецналнстнческнх Реслублнк(51) М. Кл. С 06 С 7/62 Госуяарствеииый комитет СССР яо делам изобретений и открытийОпубликовано 15,0381, Бюллетень Йо 10 Дата опубликования описания 200381(72 Автор 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО УПРАВЛЯЕМОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ Изобретение относится к моделированию энергетических систем и может быть использовано при исследовании систем, содержащих однофазные мостовые выпрямители.Известно устройство для моделированию однофазного управляемого мостового выпрямителя, содержащее операционные усилители, блок реле, элементы ИЛИ, элементы И 1.Его недостаток - конструктивная сложность,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 к предлагаемому является устройство, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока, формирователь импульсов управления вентилями, 20 диоды и блок реле, контакты которого включены в цепи обратных связей операционных усилителей решающего блока 2Недостаток этого устройства - срав кительно невысокая точность, которая 25 обусловлена погрешностью, вносимой сопротивлениями утечки.Цель изобретения - повышение точности моделирования.Поставленная цель достигается тем, 30 что в устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первыйразделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первымвыходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода,катод которого подключен к выходупервого порогового блока, выход второго порогового блока соединен с анодом второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора,третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразногонапряжения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого черезвторой разделительный диод подключенк выходу четвертого компаратора, входы первого и четвертого компараторовсоединены с третьимвыходом решающего блока, четвертые входя второго итретьего компараторов подключены квыходу генератора синусоидальных колебаний.На фйг. 1 показана схема одноФазного управляемого мостового выпрямителя; на фиг. 2 - структурная схема .устройства.Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока 2, генератор 3 пилообразного напряжения, пороговые блоки 4, 5, выполненные в виде реле, компараторы б, разделительные диоды 10, 11. Решающий блок имеет выходы 12-14, и вход 15Кроме того, устройство содержит дополнительные разделительные диоды 16, 17. 15Выход 12 решающего блока 2 соединен с выходом операционного усилителя 18, на котором формируется фазный ток, его выход 13 соединен с выходом операционного усилителя 19, на котором 20 формируется напряжение на нагрузке, а его выход 14 подключен к выходу операционного усилителя 20, на котором формируется напряжение на нагрузке с обратным знаком. 25Период выходного напряжения генератора 3 равен половине периода напряжения на выходе генератора 1, а его выход подключен .к компаратору с парафазным выходом, порог срабатывания которого задается напряжением ИУстройство работает следующим об разом.Предположим, что в исходном состоянии напряжение на выходе генератора 1 положительно и по своей абсолютйой величине превышает напряжение на нагрузке. До тех пор, пока фаза этого напряжения будет меньше угла открывания управляемых диодов выпрямителя, на второй вход компаратора 8 посту пает отрицательное напряжение, которое по своей абсолютной величине больше разности напряжений на выходе генератора 1 и напряжения на нагрузке. В этом случае напряжение на выходе 45 компаратора 8 положительно и, следовательно, реле 4 находится в обесточенном состоянии. Когда Фаза напряжения на выходе генератора 1 превышает угол открывания управляемых дио дов (величина этого угла задается уровуровнем И), то напряжения на выхоОп 1 фдах генератора пилообразного напряжения 3 становятся равными нулю. Тогда суммарный сигнал на входе компаратора 8 становится положительным, а на его выходе - отрицательным. Это напряжение через первый дополнительный диод 16 поступает на реле 4 и вызывает размыкание его контактов. Таким образом, начинается решение уравне- Щ ний, соответствукщих схеме на фиг. 2 при положительном значении электродвижущей силы (ЭДС) 1, При появлении тока 1 в блоке 2 происходит срабатывание компаратора б и напряжение на д его выходе становится положительным, причем по абсолютной величине оно превышает напряжение на выходе генератора 1, Поэтому суммарный сигнал на входе компаратора 8 будет положительным, независимо от знака напряжения на выходе генератора 1 до тех пор пока ток 11 0, В момент, когда ток 1 становится равен нулю( 11 = 0) происходит обратное срабатывание компаратора б, и суммарный сигнал на входе компаратора 8 становится отрицательным, а на его выходе - положитель. ным, что приводит реле 4 в обесточенное состояние, что соответствует режиму отсечки в схеме на Фиг, 2.При отрицательном значении напряжения на выходе генератора 1 и значении его Фазы, превышающем угол открывания управляемых диодов, происходит последовательное срабатывание компаратора 9, реле 5 и компаратора 7, что соответствует работе схемы на фиг. 2 при отрицательном значении синусоидальной ЭДСПосле обратного последовательного отрабатывания компаратора 7 (при0), компаратора 9 и реле 5 устройство возвращается в исходное состояние и далее его работа протекает аналогичноУстройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя обладает более высокой точностью моделирования по сравнению с известным, так как оно отражает работу выпрямителя, диоды которого обладают идеальной вольт-амперной характеристикой,. что позволяет полностью исключить погрешность от сопротивлений утечек.Формула изобретенияУстройство для моделирования однофаэного управляемого мостового выпрямителя, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к входам решающего блока, генератор пилообразного напряжения, разделительные диоды, пороговые блоки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первый разделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу первого порогового блока, выход второго порогового блока соединен с анодом813475 Составитель И. Дубининаактор И. Касарда Техред Н.вабурка Корректор Н. 1 выдк Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 Тираж 745 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, жРауЗаказ 77 ая, 4 о ент", г. Ужгор илиал ПП второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразного напряжения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого через второй разделительный диод подключен к выходу четвертого компаратора, входы первоги четвертого компараторов соединены с третьим выходом решающего блока, четвертые входы второго и третьего компараторов подключены к выходу генератора синусоидальных колебаний,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Богрый В. С. и др. Математическое моделирование тнристорных преобразователей, М., "Энергия", 1972,с. 147-148.2. Метельский В. П. и др. Моделирование несимметричного мостовогопреобразователя, Сб. "Преобразование параметров электрической энергиивып. 2, К., "Наукова думка", 1976,с. 70, рис. 2 (прототип).