Способ дискретно-интегрального регулирования тока газоразрядной технологической установки

)э Н 02 М 7/48 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ К АВТОРСКОМУ ЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Московский энергетический институт (72) С.Г.Обухов, О.Г.Булатов; Т,В.,Ремизевич, В.Д,Поляков и М.В.Мишева(56) Булатов О.Г. и др, Тиристорно-конденсаторные источники питания для электро- технологии. - М.; Энергоатомиздат, 1989, с, 114, рис. 5.1 а.Заявка ФРГМ 1950943, кл. Н 01 Я 3/133, 1975.Ф (54) СПОСОБ ДИСКРЕТНО-ИНТЕГРАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ. ТОКА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Изобретение относится к электротехникеи предназначено для управления источником питания лазерной гаэоразряднойтехнологической установки,Источники питания этого рода управляются дискретно-интегральным способом,Известен способ регулирования токанагрузки газораэрядной технологической. установки, при котором регулирование осуществляется путем задания требуемого тока, его интегрирования, сравненияинтегрированного значения тока задания сзаданным пороговым значением и формирования управляющих импульсов на соответствующую пару тиристоров в моментсравнения этих тиристоров производитсяпосле окончания протекания тока через дозирующий конденсатор с целью поддержания коммутационной устойчивости.(57) Использование: электроснабжение лазерных технологических. установок. Сущность изобретения: обеспечивается возможность задавать и регулировать текущее значение тока установки источника питания лазерной технологической установки с учетом изменения вольт-амперной характеристики нагрузки таким образом, чтобы достичь большей стабильности работы установки, увеличить время безотказной работы, улучшить условия технологического процесса за счет уменьшения средней частоты защитных отключений установки при переходе нагрузки в режим конструкции. Для этого изменяют дифференциальное сопротивление нагрузки и корректируют ток установки для задания рабочего режима в устойчивой области характеристики разряда. 3 ил. Недостатком способа является невысокая стабильность тока и низкое быстродействие процесса управления.Наиболее близким является способ дискретно.-интегрального регулирования тока газораэрядной технологической установки, предусматривающий в каждом цикле регулирования задание тока уставки 1 у, измерение текущего значения тока, выделение сигнала токового рассогласования и компенсационное воздействие последним на источник питания.Недостатком известного способа является то, что он не учитывает знак наклона вольт-амперной характеристики гаэорвзрядной установки, являющейся в данном случае нагрузкой, не адаптирует режим работы источника питания к изменению вольтамперной характеристики в ходе работы5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 установки и к переходу газового разряда в режим контракции, что снижает устойчивость.Целью изобретения является повышение устойчивости технологического процесса в условиях изменения вольт-амперной характеристики,Поставленная цель достигается тем, что при способе дискретно-интегрального регу. лирования тока лазерной газораэрядной :технологической установки, предусматривающем в каждом цикле регулирования задание тока уставки 1 у, измерение текущего значения тока, выделение сигнала токового рассогласования и компенсационные воздействия последним на источник питания, в каждом цикле регулирования определяют знак дифференциального сопротивления и при отрицательном дифференциального сопротивления и при отрицательном дифференциальном сопротивлении уменьшают ток уставки 1 у на величину (1 у макс)/2, где 1 макс - максимальное значение тока на вольт-амперной характеристике газового разряда, до смены знака дифференциального сопротивления, а при положительном дифференциальном сопротивлении увеличивают ток уставки 1 у на величину (1 у+мэкс)/2, не допуская превышения начального тока уставки 1 уо,На фиг. 1 представлена вольт-амперная характеристика гаэоразрядной установки; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг, 3 - функциональная схема устройства. реализующего предлагаемый способ,Газоразрядная установка, которая является нагрузкой, обладает высокой динамикой. Ее вольт-ампертная характеристика(фиг. 2) может изменяться в.зависимости от давления, состава и скорости газовых смесей, температуры окружающей среды, Поэтому в ходе работы она может деформироваться, при этом характерные точки, показанные на фиг. 1, могут смещаться, Рабочая точка системы может попадать на различные участки характеристики, в том числе на участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением, В таком случае работа установки становится неустойчивой, технологический процесс приходится прерывать путем отключения источника, поскольку работа на участке с отрицательным дифференциальным сопротивлением может привести к контракциям и переходу тлеющего газового разряда в дуговойСущность предлагаемого способа состоит в коррекции и задании такого текущего тока уставки, которое учитывает состояние вольт-амперной характеристики газового разряда и положение на ней рабочей точки,Если текущему значению тока уставки 1 у соответствует положительное дифференциальное сопротивление уставки, которое определяется одинаковыми знаками приращений Он и 1 н в момент 11, ток установки можно увеличить так, чтобы он не и ревышал начального тока уставки 1 уо.Когда знаки приращений противоположны (момент 12), уменьшают 1 у.Регулирование тока источника питания лазерной газоразрядной технологической. установки по предлагаемому способу осуществляют устройством, представленным на фиг. 3, Устройство выполнено на базе источника питания с дозированной передней энергии в цепь газового разряда. Тиристоры 1, 3 и 2, 4 соединены по мостовой схеме, В диагонали моста включены дозирующий конденсатор 5 и датчик 6 тока доэирующего конденсатора. Индуктивность 7, обратный диод 8 и нагрузка 9 подключаются последовательно с конденсатором 5. Система управления источником питания состоит из схемы 10 сравнения, интегратора 11, порогового устройства 12, схемы и 13, формирователя 14 импульсов, распределителя 15 импульсов, усилителей 16 и 17 импульсов, датчика 18 тока газового разряда, датчика 19 напряжения газового разряда, блока 20 задания и регулировки тока уставки установки.На соответствующие пары тиристоров 1, 3 и 2, 4 (фиг. 3) подаются сигналы управления от системы управления, Каждый раз в диагонали моста оказывается включен дозирующий конденсатор 5 и датчик 6 тока дозирующего конденсатора. Слежение за током дозирующего конденсатора необходимо с целью повышения коммутационной устойчивости источника питания, Управляющие сигналы на соответствующие пары тиристоров выпрямителя получаются следующим образом: сигнал с датчика 18 тока газового разряда одновременно подается на вход схемы 10 сравнения в качестве обратной связипо току и поступает на один из входов блока 20 задания и регулировки тока уставки (фиг, 3). на второй вход которого подается сигнал с датчика 19 напряжения на газовом разряде, В блоке 20 производится корректировка тока уставки с применением предлагаемого способа путем определения текущего значения дифференциального сопротивления газового разряда.Новое полученное значение тока уставки подается на второй вход схемы 10 сравнения и является единственным выходомблока 20. Полученная разность текущего тока уставки и мгновенного значения тока газового разряда с выхода схемы сравнения поступает на вход интегратора 11. После интегрирования сигнала поступает на вход 5 порогового устройства 12. Момент сравнения сигнала интегратора с порогом Опор фиксируется в схеме И 13 и вместе с.сигналом датчике 6 тока дозирующего конденсатора применяется для формирования 10 управляющих импульсов на тиристоры, Формирователь 14 импульсов подает сигнал на вход распределителя 15 импульсов, дальше сигнал поступает на входы усилителей 16 и 17 импульсов для последующего 15 отпирание соответствующей пары тиристоров,Формула изобретенияСпособ дискретно-интегрального регу лирования тока гаэораэрядной технологической установки, предусматривающий в каждом цикле регулирования задание тока уставки у измерение текущего значения тока, выделение сигнала токового рассогласования и компенсационное воздействие . последним на источник питания, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости технологического процесса в условиях изменения вольт-амперной характеристики газового разряда, в каждом цикле регулирования определяют знак дифференциального сопротивления и при отрицательном дифференциальном сопротивлении уменьшают ток уставки у на величину+ макс, где макс - максимальное значе 2ние тока на вольт-амперной характеристике газового разряда до смены знака дифференциального сопротивления, а при положительном дифференциальном сопротивлении увеличивают ток уставки у на+ максвеличину - " -- , не допусяея превыше 2ния начального тока уставки уо.1746499 Составитель С.Обуховтор Н,Тупица Техред М,Моргентал Корректор Е,СоломинскаяЖ Производствен аказ 2402 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,