Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока

(54) УС РЕГУЛИР ТОКА (57) Из ным ист туры. Ц стабили РОЙСТВО ДЛЯ ВАНИЯ МОЩНО УЛЬСНОГОПЕРЕМЕННОГ ретение отн никам питан тся к вторич- радиоаппараявляется пульсов устлью изобретени ация энергии и ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское сМ 715510, . САвторское свУ 699515, кл. Н ройства для импульсного регулирования мощности переменного тока с заданной точностью. На вход 12 устройства поступает положительный потенциал с частотой Г, формирователь 8амплитуды открывается, на его выходепоявляются импульсы с частотой 2 Г,Делитель 1 частоты формирует импульсдлительностью 1/Р, который открываетэлеменг 2 И-НЕ 3. В этом момент наединичный вход блока 4 задержки следуют импульсы с формирователя 8,которые сдвигаются на выход блока 4тактовыми импульсами частотой Р, .Формирователь 5 импульсов управлениягенерирует импульс длительностью1/Р который включает тиристор 6.При этом длительность импульса нанагрузке 9 и его амплитуда определяются требуемой мощностью. 2 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности для стабилиза. ции импульсов переменного тока.Целью изобретения является стабилизация энергии импульсов с заданной точностью.На фиг,1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - диаграммы работы устройства.Устройство состоит из управляющего делителя 1 частоты, постояннозапоминающего блока 2, элемента2 И-НЕ 3, блока 4 задержки, выполненного на сдвиговом регистре, Формирователя 5 импульсов управления,тиристора 6, преобразователя 7 напряжения, формирователя 8 амплитудына логическом элементе ЗИ-НЕ, нагрузки 9, генератора 10 тактовых импульсов, клеммы 11 для подключения источника опорного напряжения и клеммы12 для подключения блока управленияустройством,В исходном состоянии формирователь 8 закрыт нулевым потенциаломпо входу 12 управления, на входе 11присутствует опорное напряжение Пна входе делителя 1 и блока 4 задержки импульсы отсутствуют. Элемент 3закрыт нулевым потенциалом, поступающим с выхода делителя 1, на выходеэлемента 3 импульсы отсутствуют. Навыходе блока 4 и на выходе формирователя 5 имеются нулевые потенциалы,тиристор 6 закрыт, ток в нагрузке 9 35не протекает. В делитель 1 из блока2 вводится код И;, кодом и устанавливается число активных разрядов блока 4. Преобразователь 7 преобразуетнапряжение сети частотой 50 Гц в пуль сирующее с частотой 2 Р=100 Гц (фиг.2 а).Код И. определяет время задержки Т1запуска тиристора 6Ю=2 Р,Устройство без изменения амплитуды 45питающего напряжения работает следующим образом,1На вход 12 устройства поступаетположительный потенциал, Формирова тель 8 амплитуды открывается, на. его выходе поязлются П-образные импульсы с частотой 2 Р (фиг.2). Управляемый делитель 1 частоты формирует импульс длительностью 1/Р (фиг.26) в момент появления ш,в импульсов, Формирование такого импульса обеспечивается кодом И;, представленным в позиционной форме вида 11000, где числовДля наглядности рассмотрим времязадержки 1= 1 где 7 - времязадержки, определяемое выражением Т, = 7/2 Р (1) где 1 = 1-2, 1 е ш,в.при отсутствии возмущения напряжения сети,Время задержки 1 деляется выражением(Фиг.2) опрегде время сравнения апарнаганапряжения Формирователя 8амплитуды с напряжением сети Б при БП зпис,длительность ,:лпуль а навыходе Формирователя 8 безвозмущения напряжения сети". позиций кода равно ю, а на позициях гп и (т) находятся единицы. Элемент 3 открывается импульсом, поступающим с выхода делителя 1. Импульсы с генератора 10 (Фиг.2 г) через элемент 3 проходят на ега выход (Фиг.2 д), В этот момент на единичный вход блока 4 задержки следуют (т) и л импульсы с Формирователя 8 амплитуды, которые структурно сдвигаются на выход блока 4 тактовыми импульсами частотой Г,На выход блока 4 поступает (ш)-й импульс длительностью 1 с задержкой относительно входа на время(фиг. 2 ), где=и/Р; п - число элементов блоказадержки, определяемое исходным кодом И , При появлении спада импульсаФормирователь 5 импульсов генерирует импульс длительностью 1/Р (Фиг.2 ж), Фронтом этого импульса включатеся тиристар 6 и через нагрузку 9 от преобразователя 7 протекает ток в момент Формирования щ-го импульса частоты 1/2 Р (Фиг.23), Длительность импульса на нагрузкс 9 и его амплитуда определяются требуемой мощностью, рассеиваемой на нагрузке 9. Импульсом, сформированным на выходе блока 5, записывается ,сад И в делитель 1 иэ блока 2 и обнуляется блок 4 задержки, начинает;:я, следующий цикл па описанной схеме, При появлении на управляющем входе нулевого потенциала рабата устройства прекращается.Устройство с изменением амплитуды напряжения сети работает следующим образом.=1/2 Г - 2 сцо2 Р При увеличении напряжения сети на на величину дБ время задержки ; =гз,или . с -д. +и/Р +Г +2 дс,= г. + згде д - половина изменения длительности импульса на выходе Формирова теля 8 ири увеличении напряжения сети на дЦ, т.е. дТ = й(дП).При уменьшении напряжения сети на величину дБ время задержки 1, определяется выражением 15 Из сравнения выражений (1) и (2) получают соотношение (4), позволяющее оценить число каскадов и блока 4 2 О задержки, необходимое для получения заданного .э,1-1и = Р,(+г. )(4)1 1 2 Рг 5Частота Р определяется погрешностьюЕ стабилизации энергии им 4Из равенств (6) и (7) получают выражение (8), определяющее время с в зависимости от длительности импульса тиристора К Величина опорного напряжения П. Формирователя 8 определяется при не возмущенном напряжении сети где 11 - напряжение сети на входе формирователя 8,Таким образом, введение в устройство последовательно включенных формирователя амплитуды, блока задержки и формирователя импульсов позволяет с заданной точностью стабилизировать энергию отдельных импульсов переменного тока в нагрузке при изменениях напряжения сети, снизить ошибку управления процессами, и соответственно повысить оперативность регулирования и расширить область применения. Формула из обре те нияпульсал- д "мич / "цо у- мчч30 или РР 2/со. Из равенства выражений, характеризующих изменение энергии импульса тиристора, за счет возмущения напря О жения питания д П и за счет приращения длительности импульса на величину дь получают выражениеи 1 К 2 д 0дС23 Р 2 О+дбф(6) 45 где К = (О - -) - длительность импульса32 тиристора, рад., связывающее амплитудное возмущение импульса тиристора с равнозначным ему временным.Изменение длительности импульса на выходе формирователя 8 (фиг.2) за счет амплитудного возмущения питающего напряжения определяется выражением (7) дБ 1= 8 с,(,Ц) 2-,Р(7) Время г., сравнения опорного напряжения формирователя 8 с напряжением сети Б можно определить следующим З 5 ,образом. Устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока, содержащее преобразователь напряжения, входом соединенный с клеммами для подключения сетевого напряжения, а выходом через тиристор - с клеммами для подключения нагрузки, генератор тактовых импульсов, постоянно запоминающий блок, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами управляющего делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу элемента 2 И-НЕ, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации энергии импульсов с заданной точностью, в него введены Формирователь амплитуды, вь 1 полненный на элементе ЗИ-НЕ, блок задержки и формирователь импульсов управления, первый вход которого подключен к выходу блока задержки, а выход соединен с управляющим входом тиристора, с установочными входами блока задержки и управляемого делителя частоты, вход которого подключен к выходу формирователя амплитуды и единичному входу блока задержки, информационные входы которого соединены с клеммами для подключения блока задания времени задержки импульсов, а счетный вход соединен через эле5 1288675 6мент 2 И-НЕ с выходом генератора так- образователя напряжения, вхоц устатовых импульсов и вторым входом фор- новки подключен к клемме для поцклюмирователя импульсов управления, при- чения источника опорного напряжения, чем информационный вход формировате- а вход управления соединен с клеммой ля амплитупы соединен с выходом пре для подключения блока управления. Составитель С.ЧерньппеТехред Н.Глущенко рректор В. Бутяг лов едакто каз 7807/46 ое д. 4/5 енно-полиграфическое предприятие г,ужгород, ул.Проектная,роизво Тираж 885 НИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Ж"35