Цифровой регулятор напряжения

Союз Сове тсникСоциалистичесникРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский институт инженеров гражданской авиации(54) ЦИфРОВО 11 РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к автоматическим управляющим устройствам, а более конкретно к регулированию напряжения переменного и постоянного тока.Известны цифровые регуляторы на 5 пряжения, имеющие в качест ве исполнительных элементов вентильные преобразователи с сеточной системой управления Я и 21,1 оНаиболее близким по технической сущ,ности является цифровой регулятор напряжения, построенный по одноканальному принципу. Он содержит аналого-цифровой преобразователь, состоящий изт 5 датчика и преобразователя напряжения в интервал времени, соединенных последовательно, устройство сравнения, входами которого являются выходы аналого-цифрового преобразователя и устройства эталонного интервала, а выход подключен на вход схемы ячеек управления, выход которой соединен со входом вентильного преобразователя 131,Основными недостатками этого регулятора являются низкое быстродействие, обусловленное большим числом разрядов устройств сравнения и задания эталонного напряжения, а также отсутст вие сигнализации об аварийном напряжении в сети.Цель изобретения - повышение быстродействия цифрового регулятора напряжения за счет снижения числа разрядов устройств сравнения и задания эталонного напряжения, а также обеспечение защиты при аварийном повышении и понижении напряжения в сети.Поставленная цель достигается введением в регулятор двух дополнительных счетчиков, соединенных последовательно, устройства сигнализации аварийного напряжения, дифференцирующего устройства, причем входом первого счетчика является выход аналого- . цифрового преобразователя, а выходом вход устройства сравнения, в свою очередь выход второго счетчика явля8903 10 45У ется входом устройства сигнализацииаварийного напряжения, второй входкоторого соединен с выходом дифференцирующего устройства, через которое соединен вторым выходом ан ало гоцифровой преобразователь со схемойуправления вентильными .преобразователем.,На чертеже показана структурнаясхема предлагаемого регулятора.Регулятор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый счетчик 2, второй счетчик 3, устройствосравнения 4, устройство задания эталонного напряжения (допустимого интервала изменения напряжения 5, схемууправления 6, вентильный преобразователь 7, устройство сигнализации аварийного напряжения 8, дифференцирующее устройство 9.Регулятор работает следующим образом.Входное напряжение с помощью аналого-цифрового преобразователя 1 преобразуется в цифровой код и записывается в двух счетчиках, причем младшиеразряды числа записываются в первомсчетчике 2, а старшие - во второмсчетчике 3. Следует отметить, что впервом счетчике 2 записываются изменяемые разряды числа, соответствующие допустимым пределам отклонения напряжения в нормальном режиме работы. регулятора. После сравнения числа,записанного в счетчике 2 с допустимымотклонением напряжения, поступающегоиз устройства задания 4 в устройствосравнения 5 на схему управления 6,посту пает си гнал, сост ветст вющий отклонению напряжения на входе регулятора от заданного, которая воздействует на вентильный преобразователь 7.При изменении разрядов счетчика 3срабатывает устройство сигнализацииаварийного напряжения 8,Для обеспечения работы регуляторав переходных режимах на выход аналого-циФрового преобразователя 1 подключено дифференцирующее устройство 9при появлении сигнала на выходе которого (в динамических режимах) отключается устройство сигнализации аварийного напряжения и осуществляетсяфорсированный выход регулятора нарежиме путем прямого воздействия насхему управления 6 вентильным преобразователем 7.Использование новых элементовдвух счетчиков, устроиства сигнализа. 804ции аварийного напряжения и дифференцирующего устройства, выгодно отличает предлагаемый цифровой регулятор напряжения от известного, так как повышается быстродействие регулятора за счет сокращения числа разрядов в устройствах сравнения и задания эталонного напряжения, а также появляется воэможность осуществления защиты от аварийного повышения и понижения напряжения в сети.Указанные достоинства предлагаемого регулятора напряжения особенно важны для авиационных и ракетных электроэнергетических систем, так как в них при довольно высоких напряжениях сети (для сокращения массы сети) предъявляются жесткие требования к допустимым пределам изменения напряжения и быстродействию регуляторов.Из требований к системе электроснабжения переменного трехфазного тока постоянной частоты 200/215 В 400 Гц (ГОСГ 19705-74) следует, что нижний предел установившегося среднего значения напряжений трех фаз при аварийной работе 110 В, а верхний 122 В.Число 122 в двоичном коде 1111010, т.е. занимает 7 разрядов.Число 110 в двоичном коде 1101110, также как и 122 занимает 7 разрядов, Первые два старших разряда у них одинаковые, следовательно, регулирование можно производить по пяти младшйм разрядам.Объединение Функций регулирования и защиты позволяет снизить массу ап. паратуры управления, регулирования и защиты.Формула изобретенияЦифровой регулятор напряжения, содержащий ан ало го-цифровой пр еобр азовател ь, у стройст во сравнения, соединенные последовательно, причем на второй вход устройства сравнения подключен выход устройства задания эталонного напряжения, а на выход-вентильный преобразователь через схему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия регулятора за счет снижения числа разрядов устройств сравнения и . задания эталонного напряжения, а такектор С, Век Редактор М.Недолуженко Тираж 943 осударст венного елам изобретений сква, Ж, Рауш аказ 11006/ Подпиомитета СССРи от крытийкая наб., д. 4/ НИИП 1303 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,же обеспечения защиты при аварийномповышении и понижении напряжения всети, в него введены два дополнительных счетчика, соединенные последовательно, устройство сигнализации аварийного напряжения и дифференцирующее устройство, причем входом первого счетчика является выход аналогоцифрового преобразователя, а выходом - вход устройства сравнения, всвою очередь выход второго счетчикаявляется входом устройства сигнализации. аварийного напряжения, второйвход которого соединен с выходом дифференцирующего устройства, через которое соединен вторым выходом анало 6го-цифровой преобразователь со схемой управления вентильным преобразователем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Вопросы управления в автономных электроэнергетических системах. Труды семинара "Кибернетика электроэнергетических систем", Вып. 1, Челябинск, 1974, с. 287.2, Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспресс- информация. 11 31, ВИНИТИ, 1978, с. 1 О.3. Авторское свидетельство СССР й 540261, кл. С 05 Г 1/40.