Номер патента: 866546

Автор: Федоров

ZIP архив

Текст

Союз Советских Сфцналнстнчесних РесвублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 030573 (21) 1913874/24-07 (51) М Кл с присоединением заявки Йф 1938229/24-07 С 05 Г 1/30 Государственный квинтет СССР ио делам изобретений н еткрытнй(54) СТАБИЛИЗАТОР ТОКА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики для питания стабильных токов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор тока, содержащий регулирующий орган в виде нескольких групп встречно параллельно соединенных тиристоров, подключенных к отводам од О ной из обмоток силового трансформатора и по цепи управления соединенных с выходом цифрового блока управления, вход которого соединен с датчиком регулируемого параметра в выходной 15цепи 11 и 21Цель изобретения - повысить точность стабилизации.Укаэанная цель достигается тем, что стабилизатор тока снабжен допол нительным регулятором, подключенным к силовому трансформатору и выполненному в виде мостового выпрямителя с двумя диодами и двумя тиристорами в противоположных плечах моста, а циф ровой блок управления Ьюполнен в ви-. де генератора импульсов, вход которо" го слумит входом цифрового блока управления, первых двух схем совпадения, первые входы каждой из которых 30 через Формирователь соединены с выходом генератора импульсов, первыхдвух счетчиков, вход каждого из которых соединен с выходом соответствую"щей схемы совпадения, первых двухтриггеров, выход каждого из которыхсоединен со втбрым входом соответствующей из первых двух схем совпаде-.ния, формирователя импульсов, началаполупериодов питающего напряжения,выходы которой соединены с входами первух двух триггеров, третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров,третьего и четвертого счетчиков,первые входы которых соединены с выходами Формирователя импульсов, вторыевходы " с выходами третьего и пятоготриггеров, а третьи - с выходами четвертого и шестого триггеров, а выходкаждого иэ указанных счетчиков соединен с управляющим входом соответствующего иэ тиристоров мостового выпрямителя и первым входом четвертого ишестого триггеров соответственно, выходы первого и второго счетчиков сое;динены соответственно с первыми вхо- .дами третьего и пятого. триггеров,вторыми входами соединенных с соответ"ствующиваю выходами формирователя импульсов начала полупериодов питающего.напряжения, другими выходами соединенного со вторыми входами четвертого и шестого триггеров, седьмого и , восьмого триггеров и третьей и четвертой схем совпадения, подключенных выходами непосредственно и через вто рой формирователь к управляющим входам соответствующих встречно-парал.лельно соединенных тиристоров, входы третьей схемы совпадения соединены с выходами седьмого и восьмого триггеров и с выходом первого формирователя, входы четвертой схемы совпадения соединены с выходом первого счетчика и с одним из входов формирователя импульсов начала полупериодов питающего напряжения, с которым также соединены первые входы седьмого и восьмого триггеров, второй вход восьмого триггера соединен с выходом первого счетчика, а второй вход седьмого триггера соединен с другим выходом указанного формирователя импульсов,На Фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, на Фиг. 2 - частный вариант стабилизатора мощности.Средний ток но шине 1 в нагрузке 2 определен выходным напряжением с силового трансформатора, с встречно- параллельными тиристорами, подключенными к отпайкам, которое выпрямляется диодами 4, 5 и тиристорами б, 7 (двухполупериодное выпрямление).Бесконтактный датчик 8 задает оп-, ределенную частоту звуковому й 5 - ге- нератору 9, отрицательные импульсы которого запускает формирователь 10 (заторможенный блокинг-генератор, выполняющий функцию усилителя мощности),формирователь 11 импульсов начала,полупериодов питающего напряжения выдает на каждый положительный к каждый отрицательный полупериоднапряжения, снимаемого с повышающих вторич" ных обмоток трансформатора 3, отрицательные импульсы, Фиксирующие начало этих полупериодов напряжения сети и выполняющих Функцию импульсов временных отсчетов. Импульс начала положительного полунериода напряжения сети формирователя 11 перебросит триггер 12, который разрешит через схему 13 совпадения записать в счетчик 14 число импульсов В 5-генератора с Фор" мирователк 10, до прихода импульса начала отрицательного полупериода на. пряжения сети формирователя 11., кото" рый,фиксирует число импульсов положительного полупериода, а импульс начала отрицательного полупериода напряжечия сети схемы 11 перебросит триггер 15, который разрешит через схему 1 б совпадения записать в счетчик 17 число импульсов с формирователя 10, до прихода импульса начала положительного полупериода напряжения сети формирователя 11, который Фиксирует число импульсов отрицательного полупериода. Таким образом, счетчики 11и 17 фиксируют. число импульсов, которыми измеряется длительность положи-тельного и бтрицательного полуперио"дов напряжения сети (фазы), Когдасчетчики 14 г 17 насчитывают заданное число импульсов в полупериоде,они выдают каждый раз один импульс.Если к приходу импульса началаотрицательного полупериода напряжения сети придет импульс со счетчика о 14 на триггер 18, то последний останется в сброшенном состоянии и счет"чик 19, оставаясь в нулевом состоянии,будет выдавать управляющие импульсына тиристор 7, который пропускает от рицательные полупериоды тока в нагрузку 2 с минимальной отсечкой.Аналогично, если к приходу импульса начала положительного полупериоданапряжения сети придет импульс со Щ счетчика 17 на триггер 20, то он так"же останется в сброшенном состояниии счетчик 21,. оставаясь в нулевомсостоянии, выдает управляющие импуль"сы на тиристор б, который пропускает д положйтельные полупериоды в нагрузку,2, также с минимальной отсечкой.Если ток,нагрузки 2 по шине 1 станет больше заданного значения, то со"ответственно уменьшится емкость дат-чика 8, входящая в частотно-избирательную й 5-цепь генератора 9 и соответственно увеличится частота генератора. Теперь счетчик 14 быстрее насчитает заданное .юисло импульсов ираньше выдаст импульс на перебростриггера 18, который разрешит счетчи"ку 19 просуммировать число импульсовс Формирователя 10 до прихода импульса начала отрицательного полупериоданапряжения сети схемы 11, который 49 сбросит триггер 18, прекратит суммирование в счетчик 19, и переброситтриггер 22, который проводит вычитание ймпульсов кз счетчика 19.И когда счетчик 19 опять придет внулевое состояние, то выдаст импульсы управления на тиркстор 7 относительно начала отрицательного .полупе"риода с некоторым запозданием, равнымвремени вычитания импульсов записи эЕ в счетчик 19, которая появилась всчетчике в результате увеличения токав нагрузке, С приходом счетчика 19 вноль, триггер 22 сбрасывается.Аналагочно, при токе нагрузкибольше заданного, счетчик 17перебра" фф сит триггер 20, который разрешитсчетчику 21 также записать разницумежду числом импульсов, заданным всчетчике 17 и числом импульсов отрк"цательного полуперкода возросшим в Щ результате увеличения тока в нагруэ"ке, а с приходом импульса начала положительного полупериода напряженсети формирователя 11 триггер 23сбросится и разрешит счетчику 21 вы"честь кисло импульсов к вернуть счетФормула изобретенияСтабилизатор тока содержащий регулирующий орган в виде нескольких групп встречно параллельно соединенных тиристоров, подключенных к отводам одной из обмоток силового трансформатора и по цепи управления соединенных с выходом цифрового блока управления, вход которого соединен. с датчиком тока в выходной цепи, о тл и ч а ю щ и й с я том, что, с целью повышения точности стабилиэа" ции и повышения надежности, устройство снабжено дополнительным регулятором, подключенным к силовому трансформатору и .выполненному в виде мос-тового выпрямителя с двумя диодами и двумя тиристорами в противоположных плечах моста, а цифровой блок управления выполнен в виде генератора импульсоз,вход которого служит входом цифрового блока управления, первых двух схем совпадения, первые входы каждой из которых через формирователь соединеиц с выходом генератора импульсов, первых двух счетчиков, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующей схемы совпадения,первых двух триггеров, выход каждого из чик снова в ноль. При этом счетчик21 выдает. управляющие импульсы на тиристор 6 и на сброс триггера 23.Таким образом, счетчик 19 определяет отсечку для отрицательных полупериодов тока на тиристоре 7, а счетчик 21 определяет отсечку для положительных.полупериодов тока на тиристоре б, поскольку за отрицательным полупериодом следует положительный и,наоборот, то для среднего значениятока в нагрузке (измеритель 8, как Ои все измерители определяют среднеезначение тока эа период) это не имеет никакого значения.Если ток в нагрузке 2 соответатвует заданному значению, то импульс 15счетчика 14 совпадает с импульсом начала отрицательного полупериода напряжения сети формирователя 11 насхеме 24 совпадения, который черезформирователь 25 держит счетчик 26 3)в сброшенном достоянии и при этом первичная обмотка трансформатора 3 вклю-,чена полностью.. Если ток в нагрузке, уменьшился покаким нибудь причинам (упало напряжение сети), то соответственно уменьшился ток в нагрузке и уменьшиласьчастота генератора 9 и счетчик 14 не успевает насчитать заданное число импуль-сов к приходу импульса начала отрицательного полупернода напряжения сетиформирователя 11,Тогда импульс начала отрицательного полупериода формирователя 11 придет раньше импульса счетчика 14 и перебросит триггер 27, который разрешитсхеме 28 совпадения (триггер 29 былпереброшен одновременно с триггером12 импульсом начала положительного пополупериода напряжения сети) записатьв счетчик 26 некоторое число импульсов. При этом счетчик 26 отключитчасть витков первичной обмотки трансформатора 3 и напряжение во вторичнойобмотке, питающей нагрузку 2, несколько увеличится., что вызовет соот-ветственно увеличение тока до нужногозначения.Таким образом, превышение тока внагрузке 2 больше заданного (требуемого) значения контролируется временем задержки поступления управляющихимпульсов на тиристоры 6 и 7, котороеопределяется временем (числом импульсов) сброса счетчиков 19 и 21 в ноль,что определяет отсечку обеих полупериодов токов нагрузки.Уменьшение тока в нагрузке меньшезаданного значения контролирУетсяотключением части витков вторичнойобмотки, что дает повышение напряжения во вторичной обмотке .и повышение 0тока в нагрузке.Так схема следит автоматически эа,величиной заданного тока в нагрузке.При коротком замыкании в цепи нагрузки тиристоры б и 7 не получают д управляющих импульсов со счетчиков 19 и 21 и остаются в закрытом состоянии. Нагрузка при этом отключается, т.е. ток в ней не течет.При коротком замыкании обмоток се" тевого трансформатора цепь питания трансформатора сети отключается.При обрывах и коротких замыканиях в устройстве стабилизации появляет:я сигнал аварии и питание сетевого трансформатора схемы 3 отключаетсяРегулятор работает ,следующим образом.Импульсы переднего фронта отрицательных полупериодов формирователя 30 перебрасывают триггер 31, который разрешает логической схеме 32 пропуститъ импульсы с задающего генератора 33 на двоичный счетчик 34 импульсов отрицательных полупериодов напряжения сети.Двоичные счетчики 35 и 34 просчитывают заданное число импульсов (10, 16, 20) за время полупериодов напряжения сети и выдают импульсы управления через формирователи Зб и 37 на тиристоры 38 и 39 через которые питается нагрузка 40.Импульсы переднего фронта положи" тельных полупериодов Формирователя ЗО каждый период перебрасывают триггер 41, который разрешает логической схеме 42 совпадения пропустить импульсы с задающего генератора 33 на двоичный счетчик 35 импульсов положительных полупериодов напряжения се. ти.866546 8077/70писное НИИПИ Закираж 943 которых соединс.н со вторым входомсоответствующей из первых двух схемсовпадения, формирователя импульсовначала полупериодов питающего напряжения, выходы которой соединены свходами первый двух триггеров, третье"го, четвертого, пятого и шестоготриггеров, третьего и четвертого счетчиков, первые входы которых соединеныс выходами формирователя импульсов,вторые входы - с выходами третьегои пятого триггеров, а третьи " с выходами четвертого и шестого триггеров, а выходы каждого из указанныхсчетчиков соединен с управляющим входом соответствующего из тиристоровмостового выпрямителя и первым входом четвертого и шестого триггеровсоответственно, выходы первого и второго счетчиков соединены соответст"венно с первыми входами третьего ипятого триггеров, вторыми входамисоединенных с соответствующими выходами формирователя импульсов началаполупериодов питающего напряжения,другимк,выходами соединенного со вторыми входами четвертого и шестого триггеров, седьмого и восьмого триггеров и третьей и четвертой схемсовпадения, подключенных выходами непосредственно и через формировательк управляющим входам соответствующихвстречно-параллельно соединенных тиристоров, входы третьей схемы совпадения соединены с выходами седьмогои восьмого триггеров и с выходом первого Формирователя, входы четвертойсхемы совпадения соединены с выходом10 первого счетчика и с одним из входовформирователя импульсов начала полупериодов питающего напряжения, с которым также соединены первые входыседьмого и восьмого триггеров., второй15 вход восьмого триггера соединен свыходом первого счетчика, а второй"вход седьмого триггера соединен сдругим выходом указанного Формирователя импульсов.2 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СшА 9 3195038,кл. 3323-25, 1970.2. Авторское свидетельство СССРФ 433458, кл. С 05 Г 1/14, 1971. илиал ППП фПатентф,

Смотреть

Заявка

1913874, 03.05.1973

заявитель

ФЕДОРОВ АНАТОЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05F 1/30

Метки: стабилизатор

Опубликовано: 23.09.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-866546-stabilizator-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Стабилизатор тока</a>

Похожие патенты