Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия

(1)М. Кп.з с присоединением заявки Мо С 05 Г 1/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 150982. Бюллетень Мо 34 53) УДК 621. 316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15,09.82 1 Заявите 54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГ НАПРЯЖЕНИЯ ДИСКРЕТНОГО Д ТВИЯ Изобретение относится к электротехнике .и, в частности, может быть использовано в источниках питания электрорадиоаппара 1 уры для регулирования и стабилизации переменного напряжения без искажения его формы.Известны стабилизаторы переменного, напряжения дискретного действия, содержащие автотрансформатор с отводами, в одном из которых переключением силовых ключей по командам измерительного органа выходного напряжения достигают необходимого коэффицйента трансформации, а с ним и требуемого напряжения на выходе автотрансформатора и на нагрузке 1.Недостатки схем стабилизаторов переменного тока заключаются в том, что в одних схемах регулирование напряжения и его стабилизация осуществляются с искажением Форьы напряжения, в других - стабилизация выходного напряжения занимает несколько периодов частоты сетевого напряжения и поэтому резкие броски сетевого напряжения передаются к нагрузке.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее автотрансформатор, формировательимпульсов, первый измерительный орган, элемент определения моментаперехода тока через нуль, трансформатор тока, одним выводом первичнойобмотки подключенный к входной клемме, вторым - к общей шине подсоединения одних электродов силовыхключей, другие электроды которыхподсоединены к отводам автотрансформатора, а управляющие электроды связаны с выходами формирователя импульсов, выход трансформатора токаподключен через элемент определениямомента перехода тока через нуль куправляющему входу формирователяимпульсов 2.Недостатком такого устройстваявляется низкое быстродействиеобусловленное заложенным в схеме алгоритмом работы, т.е. необходимостьюперебора всех возможных состояний схемы от исходного выходного напряженияи до его номинального значения. Это 25 приводит к значительному перерегулированию и, по заложенному в стабилизаторе алгоритму работы, устраняется медленно малыми ступенями за каждый период напряжения сети, поэтоЗ 0 му время обработки возмущений сети1 О 26 25 35 40 На чертеже показана структурнаясхема стабилизатора переменного напряжения дискретного действия,Стабилизатор состоит из силовоготраКта, в состав которого входяттрансформатор тока 1, силовые ключи2, автотрансформатор с отводами 3,из канала автоматического .регулиро-.вания выходным напряжением по напряжению сети, в который входит пер"вый измерительный орган 4, элементопределения момента. максимума напряжения 5, регистр записи амплитудного значения напряжения сети б, изканала автоматического регулированиявыходным напряжением по току нагрузки, состоящего из второго измерительного органа 7, элемента определения еОмаксимума тока 8, регистра записиамплитудного значения тока 9, из ка-.налй управления силовыми ключами 2,который завлекает контур автоматического регулирования ив который входят 65 в пределах, допустимых в промышленных энергосистемах 198-242,В, эанимает до 10 периодов сетевого напряжения.Цель изобретения - повышение быстродействия и снижение динамической погрешности стабилизации. Поставленная цель достигается тем,что в стабилизатор переменного напряжения дискретного действия введеныэлемент определения момента максимума напряжения, регистр записи амплитудного значения напряжения сети,второй измерительный орган, элементопределения момента максимума тока,преобразователь кодов, причем входыпервого измерительного органа иэлемента определения максимума напряжения подключены к входной клемме, а выходы .первого измерительного органа соединены с информационнымивходами регистра записи амплитудного значения напряжения сети, выходэлемента определения момента максимума напряжения связан со: входом управления регистра записи амплитудного значения напряжения сети, выходыкоторого подсоединены к первой группе входов преобразователя кодов, входы второго измерительного органа и элемента определения максимума тока подключены к выходу трансформатора тока,. второй измерительный орган выходами подключен к информационным . входам регистра записи амплитудного значения тока, входом соединенного с выходом элемента определения максимума тока, а выходом - со второй группой входов преобразователя кодов, выходом связанного с информационными входами формирователя импульсов, при этом выход автотрансФорматора соединен с выходной клеммойех преобразователь кодов 10 и формиро-,ватель импульсов 11, элемента определения момента перехода тока черезнуль 12.Стабилизатор работает следукщимобразом.Переменное напряжение сети черезтрансформатор тока 1 подведено ксиловым ключам 2, В исходном состоянии формирователь импульсов 11, ас ним и силовые ключи 2 заперты инапряжение на выходе стабилизатораотсутствует.Первый измерительный орган 4многократно за период сетевогонапряжения измеряет сетевое напряжение и преобразует его в код, которыйв момент достижения мгновенным напряжением максимального значения записывается в регистр записи амплитудного значения напряжения сети6 и подводится к первой группе входов преобразователя кодов 10. На вторую группу его входов подан нулевойкод, соответствующий нулю тока в нагрузке.Код, полученный на выходе преобразователя кодов 10, подводится к инФормационным входам формирователя импульсов 11 и вызывает включение силовых ключей только при наличии сиг- ЗО нала на управляющем входе формирователя импульсов 11. Этот сигнал появляется в момент перехода тока через нуль и подается со схемы определения момента перехода тока черезнуль 12, вход которой подключен ктрансформатору тока 1. Так как призапертых:. силовых ключах 2 в первичной обмотке трансформатора тока токотсутствует, то управлякиций сигнална Формирователь импульсов 11 подается непрерывно, а включение силовыхключей 2 происходит лишь в момент,когда амплитуда сетевого напряжениязаписана в регистре записи амплитудного значения напряжения сети б исоответствующий код подан на информационный вход Формирователя импульсов 11. На выходе стабилизатора устанавливается напряжение, которое нахолостом ходу было бы равно номинальному, но из-за реальной нагрузки онониже. При этом через трансформатортока протекает ток,.и код, соответствующий амплитуде которого, записывается в регистре записи амплитудногозначения тока 9 в момент подачи сигнала разрешении записи с элементаопределения момента максимума тока8. Второй измерительный орган 7 многократно измеряет мгновенное значениетока нагрузки, но записывается в регистр записи амплитудного значениятока 9 только код амплитуды тока.На первой и второй группах входовпреобразователя кодов существуют ко-ды отличные от логических нулей: пер5 959052 вый код, соответствующий амплитуде сетевого напряжения, второй - амплитуде тока нагрузки, Преобразова" тель кодов 10 кЬрректирует основной код - первый код амплитуды сетевого напряжения ), вспомогательным кодом - вторым кодом амплитуды тока нагрузки) и на информационные входы Формирователя импульсов 11 подается исправленный код"; учитывающий как величину сетевого напряжения так и ток 10 нагрузки. Так как измерение амплитуд тока и напряжение произведено за четверть периода синусоиды, то а приходом на управляющий вход Формирователя импульсов 11 разрешающего сиг нала в момент прохождения тока через нулЬ происходит передача сигналов запуска силовых ключей 2 и на выходе стабилизатора устанавливается номинальное значение напряжения. Это 2 О повторяется каждый полупериод напри;жения сети,В стабилизаторе переменного напря.жения регулирование производится каждый полупериод. Алгоритм работы следующий: измерение сетевого напряжения; определение амплитудного значения сетевого напряжения: измерение тока нагрузки; корректирование кода сетевого напряжения кодом тока нагрузки; выявление моментав пределах полупериоца ) перехода тока через нуль; коммутация силовых ключей в момент перехода тока яерез нуль, 35Таким образом, данное изобретение позволяет повысить быстродействие -и снизить динамические погрешности стабилизации.40 Формула изобретения 45 50 многофункциональных преобразователейпеременного напряжения с высоким качеством выходной энергии, -Технический отсчет по теме фДельта". Институт электродинамики АН УССР, Р госре.55 гистрации 76080805, Киев, 1979,с.101-122. Стабилизатор переменного напряжения дискретного действия, содержащий автотрансформатор формирователь импульсов, первый измерительный орган, элемент определения момента перехода тока через куль, трансформатор тока, одним выводом первичной обмотки подключенный к входной клемме, вторым - к общей шине подсоедннения одних электродов силовых ключей, другие электроды которых подсоединены к отводам автотрансформатора, а управляющие электроды связаны с выходами формирователя импульсов,выход трансформатора тока подключенчерез элемент определения моментаперехода тока через нуль к управляющему входу формирователя импульсов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия иснижения динамической погрешности .стабилизации, в него введены элемент определения момента максимуманапряжения, регистр записи амплитудного значения напряжения сети, второйизмерительный орган, элемент апре-деления момента максимума тока, ре .гистр записи амплитудного значениятокй, преобразователь кодов, причем входы первого измерительногооргана и элемента определения максимума напряжения подключены к входной клемме, а выходы первого измерительного органа соединены с информационными входами регистра записи амп.литудного значения напряжения сети,выход элемента определения моментамаксимума напряжения связан со входом управления регистра записи амплитудного значения напряжения сети,выходы которого подсоединены к первой группе входов преобразователякодов, входы второго измерительногооргана и элемента определения максимума тока подключены к выходу трансформатора тока, второй измерительный орган выходами подключен к информационным входам регистра записиамплитудного значения тока, входомсоединенного с выходом элемента определения максимума тока", а выходомсо второй группой входов преобразователя кодов, выходом связанного синформационными входами Формирователя импульсов, при этом выход автотрансформатора соединен с выходнойклеммой. Источникн информации,принятые .во внимание при экспертизе 1. Миловзоров и.др. Стабилизатор959052 Составитель С.ЧернышеваРедактор Ь.Гулько Техред Л.Пекарь КорректорО.Бил но иал ППП "Патент", г.уагород, ул.Проектна каз 7016/64ВНИИПИ Гпо делам113035,Тираж 914 . .Подпидарственного комитета СССРзобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д.4 иод юрузка