Устройство для моделирования -фазного вентильного преобразователя

111 48 Ю 48 Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет нистров СССР изобретенийткрытий Советапо дел(53) УДК 681.333(088.8 Опубликовано 15.08.7 510)Л 1 Т ПЬ Хс сания 22.01.76 та опубликования(72) Автор изобретен ив А, Орещенко еление Государственного ордена Трудового Красногороектного института Тяжпромэлектропроект Новокузнецкое Знамен(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ )77-ФАЗНО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯПредлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании электротехнических устройств, содержащих управляемыс вентильные преобразователи. 5Известны устройства для моделирования вснтильных преобразователей с помощью решающих усилителей постоянного тока. Известное устройство не обеспечивает автономности вычисления интервала дискретности мо дели (под интервалом дискретности модели понимается длительность пилы па выходе задающего интегратора) по отношению и задающему интегратору, что затрудняет моделирование на базе устройства реверсивных пре образователей с совместной системой управления.Цель предлагаемого изобретения - получить устройство для моделирования т-фазного всптильно о преобразователя, требую щсе для своей реализации меньшее количество решающих усилителей и управляемых ключей и обеспечивающее автономность вычислепия интервала дискретности модели.Предложенное устройство отличается тем, 25 что опо содержит конденсатор, включенный между выходом блока управления и входом интегратора. Выход блока задания масштаба времени подключен к первому входу суммирующего интегратора, выход которого через 30 пи вертер подкл 10:1 еп и пер ВОму вход с ъ 1 м 2- тора, выход которого через параллельно соедппсП 1 ые первый (управляемый) и второй (неуправляемый) ключи подключен ко входу нуль-органа и ко второму входу суммирующего интегратора, причем третий вход пуль-органа полил 0 еп и блоку 32 д 2 ния 1 псла фаз преооразователя, второй вход сумматора подключен к выходу блока залаппя смещения, третий вход сумматора полключсп и выходу блока управления.Та,Ое ВыпОлпсппс 1 ст 1 эОЙств)1 00 сспсчпВдст 2 Втопохц 10 сть ВВ 11 пслспп 51 интервала дискрсгности молелп и требует для своей реализации меньшее количество элементов.На чертеже изображена схема прсллагаезОГО Устройства длЯ хОдслпРОВапп 51 72-фазпого вептильного прсобразовдтсля.Устройство содержит залающ 1 ш сум:5 Пруощпй интегратор 1, обеспсчпваощпй папряжеппе развертки С); для фупк 1 шональпого преобразователя 2, реализующего фупкцшо синуса, швсртор 3, обсспсчпвд;опцш:швсртпроваппс выходного напряжен:я сумаПру 1 ощего интегратора 1, сузмдтор 4, обеспечивающий суммирование вь 1 хол:ого пдпряжсшя блока 5 за да 11 пя смещения К зыхо:цюго напряжения блока 6 управления Гт и выхолпого напряжения;швсрторд 3, параллельно сос;цПсиные псрвьш 7 и второй 8 ключи.с)РЫЗЭЫКЫНИЕЭ КЛося 7 Обеецечцдасте Зя пуск модели в работу, а клк;ч 8 обссцс ивст замыкание контура рсгулиродапгя выходного напря)кения 17 цнСгратора 1, когда ца выходе пуль-органа 9 имеется сцгал. Иптсгратор б 10 обсспсч 1 гыыст дычслспе и;тсрвала Дискретности модели. Кгиоч 11 обеспечивает разряд емкости в цепи обратной связи ннтегратОра 10, КОГда ца ВЫХОЛЕ ПУЛЬ-оргяця 9 53 ССГ- ся сцпйл.Нмгь-Орган 9 Оосспс 1 вас 1;я "дос) Выхдс сцгнал, еслп алгебрацчсскя сумма д"одць;СЦ 1112 ОВ Н 1 ЛЬ-ОР 1 сиа ПО,0)КИТС,ЬНЯ Ц 1)СДОС- холит порог его ч 1 ысвитсльосг), 11 мпульсный трансформатор 12 обеспечивает управле нис ключами 8 и 11, Блок 13 зядацця числя фйз ПрсобряЗодсТСЛ 5 По:КЛ;ОЧСН КО ВХОу нуль-оргапг 9, блок 14 задания 3 Ысцтб)й врсмсни сосдинец с пс 13 дь 131 дхоло. Сумзц 3 уощего интегратора 1. Устройство содержит коц Н денсатор 15, включсцнь;и мс)с,с зыходом олока 0 упрадлешя ц ыходо)и интегратора 10. Па)с)3 ЕЛЬЦО ЦЕШ ООРЯГН Ц СБ 5 Зц Ц.ГСГРЯТОРР 1 О д. - .ключ 11 и роз 1 сто) 16. 2);,Нуль-орган 9 собран на базе операционного усилителя, ранзисторныс ключи 8 ц 11 прсдставл)пот собой последовательно сосд:,- пенную цепь, включа:оцую д себя дио; и переход эзиттс 1) - 1 соллект 01 э транзцст 01 эа, ) и , равляющий переход которого сослинсп с дь: - ходной обмопсой импульсного трансформатора 12.Устройство работает слсдуюцим образом.В ИСХОЛНОХ СОСТ 05 ц;1 ц, КОГЛс К)101 7 ЗсМК ИУт, контУР 1)СГУлц 30 Вйни 51 напРЯжснц 51 с)Б, собранный ца базе ипысртора 3, сумматора 1 и суммирую 1 цего интегратора 1, замкнут и обсспечцвает на выходе ицтегратора 1 цапря- ЖЕНИЕ С,ь ОПРЕДЕЛЯЕ)ИОЕ ВЕЛИЧИЦаМИ ЦаПРЯ- " жецця ЬК и 1 Л, посгупаощцх соответственно с выхоДОВ блокй 3 3 ДйниЯблока 6 упрадления и блока 1 с 1 задашя мас.Птаба вре:,1 еци на входы контура. С помощью напряжецРй Ь,и Ь для Ь) =0 выставляется ) цачальцый угол прав;еци 5 преобразователя.Пуск в раооту схемы осуществляется размы.санием к,1 очй 7. После 1)азмыкапия кл 02 7 сонтур 1 эеГули 1 эОВания Н 2 п 1 эяженц 51 1)йзмыкается, и последнее, под действием цапря:кения Л У, поступающего ца цсрдыц вход суммируогцего интегратора, цачц;ает л:шсйцо возрас.тйть, В 031)аст 2 ние нап)Яжени 51 .и п 1 эололжается до тех пор, пока цс замкнется ключ 8.После замыкания ключа 8 ипряжсшчс Е, )а счет работы контура регулцрованця ЗрГРОЛится в соответствие с:апряжеццсм У Ь) : 1-ь Ключ 8 323 ыкастся срсяткодрсхсино, Врсм 51 замкнутого сосГОЯПИ 5 Кгпо 1 1 э 2 дно БрЕМСНИ ПсрСХОЛНОГО ПрОЦСССЫ КОит) рсгс ЛИРОВапи 51 НЫПРЯЖСНЦ) С;, Тси СЯК ДЬХО:- Ое нап 1 э 51 жецце судмятоэ 1 че 1 эсз и.цоч 8 ИО- ступает на первый дход нуль-органа 9, обеспечивая па его выходе сцгпыл, который через :Мпулэсцьй Т 1 Э я Нсфор М я01 Э 12 ПОЛЛС 3)СН дссл.люч 8 ы замкитом ос 05 нци. 110 о ончнци нерсходноо процесса Б соГ;)е рс" лцрод ния напряжение на ыыхОДО ) ммяторы)СЗКО УМСЦЬШаетСЯ, ЧтО НРЦБОДЦТ К ИС:СЗсОДЕ.РО си;ц,12 ны БьКОДс н) льыны 9 нс.Од сль 1 О, с) Ызмыка 1 с 10 кл 10 чс 8.1 ынР 5 жс 11 с 1-и иод дсйсп)ием с) начинает с оьа лц:ейно ыозРас 1 2 ь и ц)1 кл ъ 10 дслн ноы 101351 с 1 С 51.В 13 ем 51 цик;2 ъоде.1 и, рыынОс промеж)су 3 с)1 ДУ 32.ыкснцязи КГ 1 Очс 8, дьцсл 51 сси НОМОЩЬЮ СХСМ.л, СОО 32:Н 10 ц НЫ ОЫЗС Нц С. )а 1 ор 2 10 И Н) ацэОр ЫН: 9. НЫ с )БЬц БХОЛ Нц тсГ 1)йторы 10 цодаеся 0313.цы ОГь;1 сс 1 ын 1351- ЖСНИЕС БЬ:ХО;.Ы 0310 Ка1 Задс,ц) .12 сцгс- оы времени. 1 од десВ)сх 2010 иыиряжсиия НЫ ЫьХОдС ННТЕГр 210 ра 10 Н 05 Ы,15101 С 51 ОЛО)Сц 1 сльнос и липей:1 О ВОЗ 3 ысгюцсе .Ынр)5 сенце, ыходное нацря:кение инпгс;,)аора 10 пост)- паст ны ВХОДь-ОРисаа 9, ны ДР 5 Гои ВХОД КО то 13 01 0 ц 0 с г 3 ц а е 0 Г 3 1 с ц ы те. ь 110 с 1 с 1 и р я ж с.11 с -ж, ЗЫД 210 цес ч 1 сло г)3 113 сООРызодатсл 5 с БЫХОда бЛОКа 3, ВХОДНОС цсцр 55 ССНИЕ И;1- тсРсТОР)с 1 О и нсцРжснцс , , СУ 31:1 НРУ 10 тс 51 н 2 Входе нуль-Орына 9, ц как 1 О,ьсо судма цап 351)кений станет по 03 сРтельноР и нрсызОЙ- дет порог чувствитс.ьцосп пуль-органа, ца его выходе:оявлястся СРгцыл, который через импульсный трынсфОръ 2 ор 12 Замы:кает и,ючи 8 и 11. После замыкания ключа 11 емкость в цепи обратной связи цнтеграоры 10 нацинает ОыстРО РЫЗР 5 же ьс 51, и н 2 Н 1351 жение н 2 Выходе инГсратор 2 10 1 эезко:1 адаст.лЯ Т 010 Ггооы после Начала разряда смкосп: в цеп: обрагиой сыяз;1 интегратора 10 на ыыходс НУЛЬсЦаа 9 ООЕСПСЧИТЬ НСООХОДИХЫЙ СИГ- нал, ца первый вход цу;ь-органа иоступаст блок 1133 ющцй 10 ложнГсльный синйл с БЬ 1 ХОДй КЛос 12 с), 012 ГОДЫРЯ КОТОРОХ 1 У НЫ ВЫХОДЕ пульанй 9 цоддержцдыетсЯ с;1 ГИ 2;1 Б тсчеше Бремсц; переходного процесса контура регугИроыанц) напряжения ,. 1 осле око;- чация церсходноо процесса коК)ура рсгл:- РОВЫНИЯ НсНР 5 ЖЕНИ С; СЦНсЛ Нс 1 ВЫХОДЕ нугь-оргсц 9:счезаст, .что привод)гг к размыка;и:о ключей 8 ц 1, ц цапряжеп;с а выходе :1 цтеГрят 01 эс 1 10 снОВа:1 йчццает лци 1 но П 21 эастап от пулевого значсцця до велЧРны -,. Врсы 5 ИырасИИ 5 30 0 пап 35)1 сенця; Опрос Ь, ,СЛ 5 ЕТ ДРС 3151 ЦЦК)1 с 310 ДСЛЦ ЛЛ 51 --- О,3 с1)с цссхоых:роцсс я, со."Г ---, вр .5 я ЦНК, Я МОДСГ И МЕН 51 СС 5;) ЗЯ БНСН МОСТЦ ОТ:)С; сЛ 11 ЧЬ 13 К) Сгц НЗЭЕНСН:С:1;:)НЫОДЦТ К ) 3.СцьЦС:ЦО УГ.12 П",сДЛЕ:1 Ц 51 ХОЭСГН РСООРаз)БЯТСГ 15, ТО:РСЭ 51 ЦНКГ 2 МОЛС. Ц В ПСРСХОЛНЫХ ЦРОЦСССаХ СОСРсНПЯСтс 51 РЦЗЕЧСиГ.:Ы .1 Рс)ЛСНИ 5 .,О,СГ 11 ПРСООРс ЗОБ; СЛ 51 БЫЗВЫННОГО СО)ТЗ( ТСТВ,101 Ц; 5 ИЗЭЕ;ЕНИЕ)1 1 Г, НабЛ 10 даСТС 5: д ПерЕХОЛПЫХ ПрОИСС- сах увеличение врсэснц цикла модели. Корректировка времени цикла модели в функццц 11/с,1 .); стРойс) дс ос) исе дл исто блй: олЯРЯ1 О 2 О тому, что на второй вход интегратора 10 через конденсатор 15 подается напряжение управления У 1, поступающее с выхода блока б. Высокая точность вычисления интервала дискретности модели обеспечивается благодаря пренебрежимо малой величине порога чувствительности нуль-органа 9 по отношению к величине С, и малому времени разряда емкости в цепи обратной связи интегратора 10 по отношению ко времени переходного процесса контура регулирования Ь. Постоянная времени разряда емкости выбирается, как минимум, на порядок меньше, чем вреья переходного процесса контура регулирования напряжения Е. Время цикла модели (масштаб времени модели) можно менять, изменяя величину напряжения У. Автономность настройки масштаба времени модели и начального угла управления преобразователя, задаваемого напряжением Удля К.=О обеспечивается, если постоянная интегрирования суммирующего интегратора 1 по входу, связанному с выходом блока 14, будет во много раз больше, чем постоянная интегрирования ко входу, связанному с выходом ключа 8.Точность воспроизведения выходного напряжения модели Еснимаемого с выхода функционального преобразователя 2, определяется относительной длительностью переходного процесса контура регулирования напряжения К,. Чем меньше длительность переходного процесса по отношению к интервалу дискретности модели, тем выше точность воспроизведения выходного напряжения модели. Контур регулирования напряжения 11 при соответствующей настройке обеспечивает высокое быстродействие, благодаря чему точность воспроизведения выходного напряжения модели Едостаточно высока. Остановка работы устройства обеспечивается замыканием ключа 7.Устройство легко реализуется на базе элементов типовой аналоговой вычислительной машины. Наименьшая погрешность при моделировании получается, если используется максимальный диапазон рабочих напряжений аналоговой машины, В этом случае напряжение К,; следует определять по формуле72 Е,ИБ 1и-;. 2 где Е, - верхний потолок рабочих напрякений машины, т - число фаз моделируемого преобразователя.Диапазон изменения напряжения управления определяется по формуле 20 зо 35 40 45 50 55 а область изменения С 1, составляет 2 Функциональный блок в этом случае реализует зависимость где ЕЕ - напряжения соответственно на входе и выходе функционального блока.Предлагаемое устройство использовалось для моделирования шгстнфазного вентнльного преобразователя на аналоговой вычислительной машине МН. Предмет изобретения Устройство для моделирования т-фазного вентильного преобразователя, содержащее суммирующий интегратор, выход которого подкл 1 очен ко входу функционального преобразователя, инвертор, сумматор, блок управления, блок задания смещения, блок задания числа фаз преобразователя, ключи, нуль-орган, выход которого соединен со входом импульсного трансформатора, выходы которого подключены к управляющим входам ключей, блок задания масштаба времени, подключенный к первому входу интегратора, параллельно цепи обратной связи которого включены последовательно соединенные первый кгпоч и резистор, выход интегратора подключен к первому входу нуль-органа, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей устроиства, оно содержит конденсатор, включенный между выходом блока управления и вторым входом интегратора, выход блока задания масштаба времени подключен к первому входу суммирующего интегратора, выход которого через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого через параллельно соединенные первый (управляемый) н второй (неуправляемый) ключи подключен ко второму входу нуль-органа н ко второму входу суммирующего интегратора, причем третий Вход иль-органа подключен 1, олоку числа фаз преобразователя, второй вход сумматора подкгиочен к выходу блока задания смещения, третий вход сумматора подключен и выходу блока управления.Заааз 320 о 8 Изл. М 180-1 Тиран 6) Г 1 ииис Ц 111111 П 11 Госуирасиного вомстд Говс-,а Минитров ГГГа ио Ислам, идоорстсиий и откритий Мосина, )Ко, Раунск иоГ. и. 4 5 1 ииоГри 1 и 5, и, (иииов,