Цифровой тиристорный регулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН цу 4 С 05 Р 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Г 4 г., ( б Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРУ 954992, кл. С 05 Р 1/66, 1981.(54) ЦИФРОВОЙ ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТО(57) Изобретение относится к вториным источникам питания радиоаппаратуры и является дополнительным изоретением к изобретению по авт.св,801288676 Р 954992, Целью изобретения являетсяуменьшение импульсной перегрузкисиловой сети и тиристорных ключейв пусковом режиме и обеспечение плавного управляемого вывода объектарегулирования на заданный режим. Вмомент перехода напряжения питающейсети через ноль формирователь 10синхроимпульсов включает силовойтиристор в блоке 2. Мощность, поступающая в нагрузку, измеряется датчиком 4 мощности и преобразуется вчастоту импульсов преобразователем5, которые суммируются в счетчике 6.Выходной код счетчика 6 сравниваетсяс заданным в задатчике 9 и в момент1288676 равенства узел 7 сравнения выдаетимпульс на выключение тиристора блоком 8. В следующем полупериоде счетчик начинает подсчитывать мощность,учитывая мощность цепей коммутации,Изобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам мощности дЕйствующего или среднего значения напряжения переменного или постоянного тока, может быть ис пользовано в качестве высокоточного исполнительного устройства в прецизионных цифровых системах автоматического регулирования и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 954992.Целью изобретения является уменьшение импульсной перегрузки силовой сети и тиристорных ключей в пусковом режиме и обеспечение плавного управляемого вывода объекта регулирования 1 на заданный режим.На чертеже представлена функциональная схема цифрового регулятора.Функциональная схема цифрового регулятора содержит питающую цепь 1 и подключенную к ней силовую цепь, состоящую из последовательно соединенных блока 2 силовых тиристоров25 и нагрузки 3, последовательно соединенных датчика 4 регулируемого параметра, преобразователя 5 сигнала датчика в частоту импульсов, счетчика 6 узел 7 сравнения и блок 8 выФ30 ключения силовых тиристоров, подключенный параллельно блоку 2 силовых тиристоров, а также цифровой задатчик 9, выходы которого "оединены с вторыми входами узла 7 сравнения, и формирователь 10 синхронизирующих импульсов, вход которого подключен к питающей сети, а выход соединен с управляющим входом блока 2 силовых тиристоров, нулевой установочный вход счетчика подключен к выходу узла40 сравнения. Делитель частоты синхроимпульсов 11 соединен своим входом с выходом формирователя 10 синхроимпульсов, а выходом через элемент И 12 с входом второго счетчика 13, па 45 неучтенную в предыдущем полупериоде.Закон изменения мощности в нагрузкеопределяется сигналами управления,записанными в цифровом задатчике 9,1 ил. раллельные входы которого поразрядносоединены с первыми входами второгоцифрового узла 14 сравнения и первымивходами первых элементов 2 И элементов15 2-2 ИИЛИ. Вторые входы узла 14сравнения и первые входы вторых элементов 2 И элементов 15 соединены сшиной 16 сигнала управления, Вход8-триггера 17 соединен с входом 18"Запуск", вход В. - с выходом узла 14сравнения, прямой выход через элементИ 12 соединен с суммирующим входомсчетчика 13 и вторыми входами первыхэлементов 2 И элементов 15, Нулевойвход триггера 17 подключен к вторымвходам вторых элементов 2 И элементов15 и входу сброса в ноль счетчика 13.К параллельным входам делителя 11подключены шины 19 управления длительностью вывода на режим.Для регулирования электрическихпараметров в целях постоянного тока,а также при асинхронном регулированиии в цепях переменного тока формирователь синхронизирующих импульсов работает автономно. Блоком силовых тиристоров может служить симметричныйтиристор или два встречно-параллельновключенных тиристора,В качестве преобразователя регулируемого параметра в частоту импульсов (преобразователь напряжение.частота) можно использовать, например, преобразователь, выполненныйпо принципу интегрирования входногосигнала с переменной направления интегрирования или с импульсной обратной связью, которая содержит интегратор, двухуровневый компаратор,аналоговые переключатели и источникопорного напряжения,Блоком выключения силовых тиристоров может служить схема, выполненная на основе вентильных ключей икоммутирующих конденсаторов, 1288676В качестве формирователя 10 синхроимпульсов можно использовать инвертор, на вход которого подается двухполупроводниковое выпрямленное и ограниченное по амплитуде сетевое напряжение.В качестве датчика 4 регулируемого параметра можно испольэовать датчик мощности на основе эффекта Холла,В момент перехода напряжения пи тающей сети через ноль формирователь 10 синхроимпульсов формирует импульс, который включает силовой тиристор в блоке 2. Мощность, поступающая в нагрузку, измеряется датчиком 4 мгно венной мощности, преобразуется в частоту импульсов, которые суммируются в счетчике 6, преобразователем 5, Выходной код счетчика 6 сравнивается с заданным в цифровом задатчике 9 20 и в момент их равенства схема 7 сравнения выдает импульс на включение силового тиристора блоком 8. Одновременно этот же импульс обнуляет счетчик 6. Мощность, поступающая в на грузку после обнуления счетчика, определяется энергией, накопленной в коммутирующих цепях, и досчитыва-. ется в счетчике 6, Таким образом, к концу периода коммутации в счет чике записано число, соответствующее величине дополнительной мощности, поступившей в нагрузку. В следующем полупериоде питающей сети счетчик начинает подсчитывать мощность, начиная с записанного в нем числа, и, таким образом, учитывает в новом полупериоде мощность от цепей коммутации, неучтенную в предыдущем полу- периоде, 40Закон изменения мощности на нагрузке полностью определяется сигналами управления, записанными в цифровом задатчике 9. Для линейного медленно нарастающего числа сигнала 45 управления от нуля до заданной величины и тем самым для линейного нарастания мощности на нагрузке управляющий сигнал формируется следующим образом. 50С подачей сигнала Запуск" на вход 18 триггер 17 устанавливается в состояние "1", открывая элемент И 12, подключая делитель 11 к суммирующему входу счетчика 13, открывает 55 первые элементы 2 И элементов 15, подключая тем самым параллельные выходы счетчика 13 к входам цифрового задатчика 9, и закрывает вторые элементы 2 И элементов 15, отключаяшины 16 от цифрового задатчика. С этого момента сигналом управления регулятора является код, записанный в счетчике 13. Так как в начальный моментсодержимое счетчика равно нулю, то сигнал запирания силовых тиристоров поступает одновременно с сигналом отпирания в начале каждого полупериода и напряжение к нагрузке не подключается.Синхроимпульсы с выхода формирова. теля 10 через делитель 11 и элемент И 12 поступают на суммирующий вход счетчика с частотой 2 Г Й, где Гс - частота сети; 1- коэффициент деления делителя 11, Каждый из этих импульсов увеличивает содержимое счетчика 13 на единицу, формируя сигнал управления для регулятора. Таким образом, происходит линейно-ступенчатое нарастание сигнала с длительностью выдержки на каждой ступени.В момент времени, когда сигнал на выходе счетчика 13 совпадает сзаданным сигналом управления на шине 16, узел 14 сравнения срабатывает, триггер 17 возвращается в нулевое состояние, отключая выходы счетчика 13 от цифрового задатчика и подключая шины 16 сигнала управления, счетчик 13 сбрасывается в ноль, С этого момента вывод регулятора на режим заканчивается и он продолжает работать в режиме регулирования по сигналам, задаваемым на шину 16 управления.Формула изобретенияЦифровой тиристорный регулятор по авт.св. Р 954992, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью уменьшения импульсной перегрузки силовой сети и тиристорных ключей в пусковом режиме и обеспечения плавного управляемого вывода объекта регулирования на заданный режим, в него введены делитель частоты синхроимпульсов, КБ-триггер, второй цифровой узел сравнения, второй счетчик с элементом 2-2 ИИЛИ в каждом разряде и элемент И, вход делителя частоты синхроимпульсов соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, выход через элемент И соединен с суммирующим входом второго счетчика, информационные выходы этого счетчика поразрядно соеСоставитель С.ЧерньппеваРедактор О.Головач Техред Н.Глущенко Корректор А.Обручар Тираж 885 Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7807/46 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проекная, 4 5 1288676 6динены с первыми входами второго динены с прямым выходом КЯ-триггера, цифрового узла сравнения и первыми вторые входы вторых элементов 2 И соевХодами первых элементов 2 И элемента динены с инверсным выходом КБ-триг" 2-2 ИИЛИ, вторые входы второго циф- гера, на 8"вход которого подключен рового узла сравнения и первые входы 5 вход запуска,К-вход подключен к вывторых элементов 2 И элемента 2-2 ИИЛИ ходу второго цифрового элемента срав" соединены с шиной для подключения кения, а выходы элементов 2 ИЛИ по- источника управляющего сигнала, вто- разрядно соединены с входами цифрорые входы первых элементов 2 И, сое- вого задатчика регулятора,