Способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоцивлистичеснихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(31) М. Кл.з Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки йоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийУфимский авиационный институт 71) Заявител СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСН РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИ гулировасети несренией широта именно рованиящания;ся путемлюченногоыми и равяженияания, а Изобретение относится к электро 1 технике и может быть использовано в регуляторах переменного напряжения, в частности, работающих на ламповую нагрузку.Известен способ управления тирис- торным регулятором переменного напряжения с использованием широтно-импульсного регулирования с целым числом питающего напряжения на интервале включенного состояния 1 1Однако укаэанный способ не позволяет получить высокое качество регулирования выходного напряжения вследствие большой дискретности регулировочной характеристики в интервале импульсного регулирования.Кроме того, не позволяет получить высоких, требуемых в ряде случаев, энергетических характеристик регулятора переменного напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является способ уйравления широтно- импульсным регулятором переменного напряжения заключающийся в том, что управление производят с интервалами включенного и выключенного состояния нагрузки кратными целому числу периодов напряжения сети с переменным периодом импульсного регулированияна интервале импульсного рения нагрузку подключают кколько раэ 21.Недостатком известного способаявляется то, что их применение дляуправления широтно-импульсными регуляторами переменного напряжения,работающими на ламповые нагрузки,невозможно, так как во всем риаййзоне регулирования возникают колебаниясветового потока ламп (накаливания ),обусловленные наличием в спектресветового потока лампы низкочастотной составляющей, с частотой колеба ний менее 50, Гц, воспринимаемой зрительными органами в виде мерцанийсветового потока. Кроме того, использование известных способов, подключенных к ламповым нагрузкам, невозмож- но Цель изобретения - расши функциональных возможносте но-импульсных регуляторов,использование их для регул 25 и стабилизации уровня сове Указанная цель достигае установления интервалов от,состояния. нагрузки неиэмен ными периоду питающего нап 30 во всем диапазоне регулиро10 где К - количество периодов питающего напряжения во включенном состоянии нагрузки. Сигнал с выходасинхронизатора 2 подают на исполнительный орган-коммутатор 4, темсамым изменяя действующее значениепеременного напряжения в пределахдиапазона регулирования, т.е. изменяя при работе на ламповую нагрузку 5 световой поток. При изменении(уменьшении ) напряжения, подаваемого на вход преобразователя 1, частота его выходного напряжения изменяется (снижается )Последнее 55интервал подключенного состояния нагрузки составляет количество периодов питающего напряжения в каждом периоде импульсного регулирования во всем диапазоне, регулирования, причем количество периодов подключенно гб состояния нагрузки пропорционально уровню напряжения на нагрузке, а период импульсного регулирования на каждом интервале регулирования устанавливают не более 20 мс.На фиг. 1 представлены некоторые возможные варианты управления работой широтно-импульсного регулятора переменного напряжения с ламповой нагрузкой; на фиг. 2 - типичная ос циллограмма, иллюстрирующая реализацию предлагаемого способа, подключенного к ламповой нагрузке; на фиг. 3 - устройство, реализующее предлагаемый способ.20Устройство содержит преобразователь напряжение-частота 1, синхронизатор 2, нуль-орган 3, исполнительный орган-коммутатор 4, ламповую нагрузку 5, ограничитель 6.25Способ осуществляется следующим образом.На вход преобразователя напряжение-частота 1 подают напряжение, пропорциональное необходимому уровню освещенности С выхода преобразователя 1 снимают напряжение прямоугольной формы, частота которого пропорциональна подаваемому на вход напряжению, и подают его на первый вход синхронизатора 2, на вход нуль- З 5органа 3 подают напряжение, пропорциональное напряжению питающей сети. С выхода нуль-органа 3 снимают сигнал в виде тактовых импульсов, поступающих на второй вход синхрониэатора 2 в момент перехода напряженияпитающей сети через нуль. Синхронизатор 2 синхронизирует частоту сигналов, подаваемых с преобразователя1 на первый вход синхронизатора с 45частотой следования тактовых импульсов, поступаемых с нуль-органа 3.Таким образом, на выходе синхронизитора 2 получаем напряжение прямоугольной формы со скважностью =. -50КК+1 приводит к изменению (увеличению )скважности " выходного напряжениясинхронизатора, т.е. к повышениюуровня освещенности (светового потока ) лампы 5 под воздействиемисполнительного органа-коммутатора 4.Ограничитель 6 предназначен длятого, чтобы напряжение, подаваемоена вход преобразователя 1, не уменьшалось ниже уровня, который соответствует выходной частоте преобразователя 1, при которой период регулирования Тр=20 мс, т.е. для исключения режима мерцания световогопотока ламповой нагрузки необходимовыполнение. условия К 2 Ф 20 10Известно, что зрение воспринимает мерцания уровня освещенности счастотой нр, выше 50 Гц, т.е. с периодом колЬЦаний 20 мс. Поэтому всеспособы управления регуляторами переменного напряжения, при которыхвозможно возникновение в спектренизкочастотной составляющей светового потока (менее 50 Гц ). приводятк мерцаниям последнего. Рассмотримнекоторые возможные варианты управления работой широтно-импульсногорегулятора переменного напряженияс ламповой нагрузкой,Допустим, что импульсный периодрегулирования Тр (фиг. 1, а ) равен7 Тс, где Тс - период питающей сети.Нримем частоту питающей сети1Г 400 ГцС ТТ = : 2,5 мс1Т =7 Т =175 мс,что соответствует частоте1р= т=58 Гц, т,е, частота колебаний уровня освещенности не воспринимаетсяглазом. В другом случае, если период регулирования равен Т =9 Тс (фиг.1,б), то Тр =22,5 мс или Фр =44 Гц. В этом случае частота колебаний .низкочастотной составляющей. светового потока лампы должна восприниматься зрительными органами. В случае (фиг. 1,б), когда импульсы энергии, подаваемой на нагрузку будут равны, мерцания могут возникнуть только при Т --9 Тс (1 400 Гц), т.е. диапазон регулирования значительно расширяется. Итак в люом случае период регулирования не должен превышать 20 мс по вышеуказанным причинам, поэтому в интервале включенного состояния нагрузки количество периодов питающей сетине должно превышать. девяти.Таким образом, предлагаемый способ имеет расширенную область применения, позволяющую применить его для429 бсоставляет количество периодов питающего напряжения в каждом периодеимпульсного регулирования во всемдиапазоне регулирования,. причемколичество периодов подключенногосостояния нагрузки пропорционально уровню напряжения на нагрузке,а период импульсного. регулирования,на каждом интервале регулированияустанавливают не более 20 мс.Источники информации,принятые во внимание при,экспертизе регулировки и стабилизации светового потока ламп накаливания. 1. Авторское свидетельство СССРВ 403006, кл. Н 02 Р 13/16, 1974. 2. Авторское свидетельство СССРВ 425173, кл. Н 01 Р.13/16, 1974. Формула изобретения5Способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения, заключающийся в подключении и отключении нагрузки в течение целого числа периодов питающего напря- р жения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,. с целью расширения функциональных воэможностей, устанавливают интервалы отключенного состояния нагрузки неизменными и равными периоду питающего напряжения во всем диапазоне регулирования, а интервал. подключенного состояния нагрузки1001429 офанов,КорректСоставитель А.овалева Техред М.Гергел акт Подписное ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 фил аз 1441/72 ВНИИПИ Го по дел 113035, Моск