Способ регулирования выходного напряжения преобразователя переменного напряжения в постоянное

, 1504758 091 504 Н 02 М 7/1 ОПИОА ЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 30.08.89, Бюл. У 32 (71) Харьковский политехнический ин ститут им. В.И. Ленина и Харьковское отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики(56) Авторское свидетельство СССР Р 819900, кл. Н 02 М 1/14, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1317610, кл. Н 02 М 1/146, 1986.(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГОНАПРЯЖЕНИЯ ПРГОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля регулирования преобразователяпеременного напряжения в постоянноес низким уровнем пульсации выходного напряжения. Целью изобретенияявляется упрощение наладки преобразователя за счет независимости управления выпрямителем от параметровактивного Фильтра, Укаэанная цельдостигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем управляемый3 1504758 выпрямитель 1, активный фильтр, выполненный.в виде усилителя 3 с выМодным трансформатором 4, активным Фильтром управляют в зависимости от сигнала ошибки регулирования. Кро 5 ме того, снимают сигнал, пропорциойальный выходному напряжению трансформатора и преобразуют во .второй сигнал, пропорциональный составляю 4щей выходного, напряжения преобразователя, обусловленной действием укаэанного выходного напряжения трансформатора, и затем второй сигнал суммируют с сигналом ошибки регулирования и в зависимости от полученного сигнала управляют выпрямителем. 3 ил.Изобретение относится к электроехнике,а именно к способам регулироанияпреобразователя переменного наряжения в постоянное, содержащего уп -авляемый выпрямитель и активный фильтрможет быть использовано в преоб аэователях, предназначенных для пи.тания установки экспериментальной физики и других установок, требуюих напряжение с малым уровнемульсаций напряжения, а также для 25 регулирования тока.Цель изобретения - упрощение наладки преобразователя эа счет независимости управЛения выпрямителем от параметров активного фильтра, 30На Фиг, 1 изображена схема преобразователя переменного напряженияпостоянное, реализующего предла аемый способ; на Фиг. 2 - схема рополнительного корректирующего уэпа; на Фиг. 3 - структурная схема,35 поясняющая принцип работы системы регулирования преобразователя.Преобразователь переменного напряжения в постоянное состоит из. уп равляемого выпрямителя 1 с системой 2 управления, активного фильтра, выполненного в виде усилителя 3 с выходным трансформатором 4. К входу усилителя 3 подключен выход дополни-,45 тельного регулятора 5, выполняющего с помощью сумматора би корректирующей цепи 7 Функцию суммирования и коррекции сигналов. Один из входов регулятора 5 соединен с дополнительной обмоткой 8, а второй вход - с выходом50 первого регулятора 9, выполняющего функцию коррекции сигналов, Вход регулятора 9 соединен с выходом сумматора 10, один из входов которого55 соединен с выходом преобразователя, а второй - через узел 11 потенциальной развязки - с источником 12 сигнала задания. С входом системы 2 управления выпрямителем 1 узел 13потенциальной развязки соединен выход второго регулятора 14, выполняющего с помощью сумматора 15 и корректирующей цепи 16 Функцию суммирования и коррекции сигналов. Одиниз входов регулятора 14 соединен свыходом сумматора 10, а второй - через дополнительный корректирующийузел 17 - с выходом регулятора 9.Дополнительный корректирующий узел17 состоит иэ построенных на опеоационных усилителях пропорциональногозвена 18, апериодического звена 19,интегрирующих звеньев 20 и 21 и инверторов 22 и 23.Способ осуществляют следующим образом,Выходное напряжение преобразователя (Фиг. 1) можно представить в виде суммы составляющих, обусловленныхдействием ЭДС выпрямителя, равнойе , и выходного напряжения 4 е транПр фсформатора, Предположим, что связьмежду ЗДС выпрямителя, равной е,и составляющей выходного напряжения, .обусловленной этой ЭДС, определяетсяпередаточной функцией У(Я), асвязь между выходным напряжениеметрансформатора и обусловленнойтрэтим напряжением составляющей выходного напряжения - передаточнойфункцией 1 У Я), Тогда, для преобН 1разователя можно представить структурную схему, показанную на фиг.3,в которой 11,(Б) выражает передаточную функцию первого регулятора9, 11 (Б) - результирующую передаточную функцию регулятора 14 и выпрямителя 1, а Ь(Я) - передаточную функцию корректирующего узла 17.Включение регулятора 5 и введениеобратной связи через дополнительнуюобмотку 8 обеспечивает достаточнуюширину полосы пропускания, благода04758 6 5 30 15 20 40 К н 1 Я) ф т.е. при условии что корректирующий узел 17 преобразует подаваемый на его вход сигнал, пропорциональный вы-; ходному напряжению трансформатора, в сигнал, пропорциональный обусловленной этим напряжением составляющей выходного напряжения преобразо 1 вателя. Физически изложенное положение обьсняется тем, что при указанных параметрах ослабление сигнала,обусловленноФ образованием замкнутого контура обратной связи в цепи активного Фильтра, компенсирую- ется усилением в параллельных каналах: вход задания - вход второго ,регулятора и вход задания первый регулятор - дцполнительное компенсиру" 45 50 55 5 5 ря которой в необходимом диапазоне частот обеспечивается пропорциональная связь между сигналом на входе регулятора 5 и выходным напряжением ер трансформатора (в связи с этим параметр усилителя представлен нафиг.З в виде коэффициента К усиления).Таким образом, на вход корректирующего узла 17 поступает сигнал, пропорциональный выходному напряжению еTд трансформатора, в результате чего на вход элемента с передаточной Функцией У ,Я), т.е. на вход регулятора 9 в канале управления активным Фильтром, подают сигнал ошибки регулирования, представляющей собой разчость между фактическим значением выходного напряжения Б , и его заданной величиной Бэ, а на вход элемента с передаточной функцией У (Я), т.е. на вход корректирующей цепи 16, поступает сигнал, равный сумме выходного сигнала корректирующего узла 17 с передаточной функцией И (Я) и сигнала ошибки регулирования. Независимость управления выпрямителем от параметров активного фильтра, обеспечивающая простоту наладки преобразователя при условии, что передаточная Функция И(Я), определяющая связь между сигналом 0 задания и сигналом Бд при разомкнутом в точке А контуре регулирования (фиг.З), будет равна 1(Я) = 1 рЛ) " ндЯ ) В свою очередь, такое равенство выполняется при соблюдении соотноше- ния ющее устройство - вход второго регулятора.Дополнительный корректирующий узел 17 представляет собой аналоговую модель нагрузки трансформатора 4, параметры которой определяются параметрами пассивности фильтра и нагрузки преобразователя. Пропорциональное звено 18 воспроизводит связь между выходным напряжением етрансформатора напряжением У на конденсаторе пассивного фильтра и напряжением П, нагрузки, Апериодическое звено 19;определяет связь между напряжением и током нагрузки, Интегрирующее звено 20 определяет связь между током и напряжением на конденсаторе Фильтра, а интегрирующее звено 21 - между током и напряжением на индуктивности фильтра. Таким образом, с помощью введенного в преобраэователь дополнительного корректирующего узла 17 осуществляется преобразование сигнала, пропорционального выходному напряжению трасформатора, а сигнал, пропорциональный составляющей выходного напряжения, обусловленной указанным выходным напряжением трансформатора в соответствии с условием И (Я ) = 1 И (Я). При высоких напряжениях силовой части схемы узлы 11 и 1 З потенциальной развязки обеспечивают потенциальную развязку, необходимую для безопасности работы с преобрачователем при его эксллуатации.Использование предлагаемого способа упрощает наладку регуляторов в преобразователе переменного напряжения в постоянное, так как коэффициент передачи контура управлениявыпрямителем не зависит от режимаработы активного фильтра. Формула изобретенияСпособ регулирования выходного напряжения преобразователя переменного напряжения в постоянное, содержащего управляемый выпрямитель и активный Фильтр, выполненный в виде усилителя с выходным трансформатором, соединенным последовательно с нагрузкой, заключающийся в том, что формируют сигнал задания, измеряют выходное напряжение преобразователя и вычитают его из сигнала задания, формируя этим сигнал ошибки регулирования,затем полученный сигнал ошибки регулирования преобразует в выходное на1504758 Составитель С. Лузано Техред М, Ходанич орректор Т. Пал Редактор А. Рев Заказ 5263/54 Тираж 647 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 11 11Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород,агарин пряжение активного фильтра, о т л и -ч ающ ий с я тем, что, с целью,упрощения наладки преобразователяза счет независимости управлениявыпрямителя от параметров активного фильтра, формируют первый сигналпропорциональный выходному напряжению активного фильтра, и преобразуют, его во второй сигнал, пропорциональ,ный составляющей выходного напряжения преобразователя, определяемой указанным выходным напряжением фильтра,второй сигнал суммируют с сигналом 5ошибки регулирования, в результатечего формируют третий сигнал, затемполученный третий сигнал преобразуютв сигнал управления выпрямителем.