Цифровой регулятор напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветсиикСоциалистическиеРеспублик ц 926633врисоедине 23) ПриорнтО публик 6 05 Р 3/40 3 Ьеударетееняы 3 каинтет СССР вв деяэм нзебретеннй н отерытн 1,П,КЫ).уб 722(088,8 опубликования оннсания 05.8 Г. Гаспаров, В.Н. Земеров и С.С. Степанов 72) Авторы изобретен и 7) Заявите основский институт инженеров гражданск виации РОВОЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ 4) тно-импульсного аратор, подключе ка. На частотнор и синхронизато ное напряжение с р - цифровой упр входом част 1 торд 1.и ком выход счетч ный модулятется переме на компарат сигнал. одуляный на мпульс- подати, а вляющий 3Изобретение относится к автомати-. ческим управляющим устройствам,кон.-: кретнее к регулированию напряжения генераторов переменного тока в автономных электроэнергетических систе 5 мах.Известны цифровые регуляторы напряжения синхронных генераторов и. синхронных компенсаторов, имеющих ионную. или тиристорную систему возбуждения с полупроводниковой системой сеточного управления вентилями 0 и С 2Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности цифровой регулятор напряжения, построенный на основе частотно-импульсного модулятора. Кроме частотно-импульсного модулятора, на выход которого подключены счетчик и логическая схема управления тиристором, в регулятор входят синхронизатор последователь" ности импульсов, вход которого свя" зан с выходом счетчика, а выход со Частотно-импульсный модулятор совместно с сйнхроиизатором последова" тельности импульсов и счетчиком образуют аналого-цифровой преобразователь, так как они преобразуют входное переменное напряжение сети в цифровой код,а логическая схема управления тиристором " это цифроаналоговый преобразователь, так как она преобразует цифровой код, получаемый на выходе компаратора, в импульс управления тиристсром3 3.Основной недостаток известного регулятора - низкая точность, обуслов" ленная регулированием переменного напряжения по среднему значению.26633 0 И 3 9Цель изобретения - повышение точности регулятора за счет регулирования переменного напряжения по действующему значению.Поставленная цель достигается введением в регулятор устройства разбиения на интервалы, на выход которогоподключен аналого-циФровой преобразователь (АЦП), квадратора, вход которого соединен с выходом АЦП, и делителяна период повторения Т-гармонического сигнала, подключенного навыход квадратора через счетчик-сумматор,На чертеже показана структурнаясхема предлагаемого цифрового регулятора напряжения,Схема содержит, устройство 1 разбиения на интервалы, аналого-цифровой преобразователь 2, квадратор 3,счетчик-сумматор 4, делитель 5 напериод, компаратор сравнивающееустройство) б, устройство 7 заданияэталонного напряжения квадратадействующего напряжения) и схему8 управления вентилями.Регулятор работает следующимобразом.Гармонический сигнал, поступающий на вход регулятора за периодразбивается на М интервалов числоразбиений зависит от требуемой точности) с помощью устройства 1 разбиения на интервалы, Каждая элементарная площадь синусоиды лИ; спомощью АЦП 2 преобразуется в цифровой код, а затем с помощью квадратора 3 возводится в квадрат, Полученные в результате указанного преобразования числа накапливаются всчетчике-сумматоре 4, усредняются запериод в делителе 5 и сравниваютсяв компараторе 6 с заданным значениемквадрата действующего напряжения,поступающего из устройства 7 заданияквадрата эталонного действующего напряжения.Разность между значениями квадратов текущего и заданного действующих напряжений поступает на схему 8управления вентилями.В соответствии с уравнением длядействующего значения напряжения О следовало извлечь квадратный корень из усредненного за период значения интеерала, но так как при регупировании в узком диапазоне значений работают на участке гиперболы, близком к линейному, то целесообразноне вводить лишнюю операцию, а регулировать по квадрату действующегонапряжения,Кспользование новых элементоввыгодно отличает предлагаемый цифровой регулятор от известного, таккак повышается точность регулятора засчет регулирования по действующемузначению напряжения.Повышение точности регулированиянапряжения позволяет увеличить срокслужбы электрооборудования и улучшить его выходные характеристики,уменьшить массу систем электроснабжения, например, эа счет снижениямассы сети,Так для летательных аппаратов регулирования напряжения с точностью ф 1 вместо + 2 позволяет уменьшить массу электрооборудования на 2-43.Регулирование напряжения по действующему,значению позволяет выполнить требование ГОСТа 19705-74 в отношении Формы кривой напряжения,т.е. допустимого предела наличия высших гармоник.Формула изобретения 1. Цифровой регулятор напряжения,содержащий аналого-цифровой преобразователь, компаратор и цифроаналоговый преобразователь, на выход которого включена схема управления вентилями, соединенные последовательно,причем на второй вход компаратораподключено устройство задания эталонного напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора эа счетрегулироВания переменного напряжения по действующему значению, в неговведены устройство разбиения на 4 Яинтервалы, на выход которого подклюцен аналого"циФровой преобразователь, . квадратор, вход которого соединенс выходом, аналого-цифрового преобразователя, и делитель на период повторения, подключенный на выход квадратора через счетчик-сумматор, а выходделителя является входом компаратора,2, Регулятор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, устройстворазбиения на интервалы, квадратор,счетчик-сумматор, делитель на периодповторения и компаратор выполнены ввиде микропроцессора,926633 6 -2. Авторское свидетельство СССРИ 540261, кл, С 05 Е 1/40.3, Приборы и элементы автоматикии вычислительной техники. Экспрессинформация. У 31 ВИНИТИ. М., 1978,с, 10 (прототип) . 1. Вопросы управления в автономныхэлектроэнергетических системах, 5вып. 1. Челябинск, 1974, с, 287,Составитель Ю, АндреевПчелинская Техред Ж. Кастелевич Корректор ницка едакто Тираж 908 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рауш3 2981/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе