Устройство для моделирования статического преобразователя

СООЗ СОВЕТСй 4 ХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 88 А 1% (11) а 1 4 С 06 С 7/62 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОБРЕТЕНИЯЙйьСТЗУ(71) Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С.О. Иакарова (72) В.С. Блинцов и Е.И. Емельянова , (53) 681.333(088.8)(56) Применение аиалоговых вычислительных машин в энергетических системах./Под ред. Н.И. Соколова.-И;1 Энергия, 1970, с. 147-ТЯ.Авторское свидетельство СССР У 525973, кл. 0 Об С 7/62, 974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и п нульов И 1 Ж ОПИСАНИЕ М АВТОИНОМУ СВИД может быть использовано при моделировании электрических сйстем с вентильными преобразователями. Цельюизобретения является повышение тоЧности моделирования за счет выполнения одного из мостовых ключей наключевых элементах и воспроизведения.фаэных токов с высокой точностью.Устройство содержит два мостовыхключа, блок моделирования индуктивного сопротивления, источник напряжения, датчики тока, блок упраЪления , содержащий компараторы ,Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и можетбыть использовано при моделированииэлектрических систем с вентильнымипреобразователями,Целью изобретения является повышение точности.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -схема блока управления.Устройство содержит два мостовых,ключа 1 и 2, блок 3 моделированияиндуктивного сопротивления, источник 4 напряжения, выходы которогочерез блок 3 подключены к информационным входам 5-7 мостового ключа1,через датчики 8-10 тока соединены синформационными входами 11-13 мос тового ключа 2. Кроме того, выходыблока 3 подключены по входам 14-16блока 17 управления, вторые входы18-20 которого соединены с выходамидатчиков. тока, Устройство содержиттакже блок 21 моделирования цепивыпрямленного тока, соединенный свыходами 22 и 23 мостового ключа 1и входами 24 и 25 источников 26 и27 тока, выходы которых подключенык информационным входам 28 и 29мостового ключа 2, Управляющие входы30-41 мостовых ключей соединены свыходами блока 17 управления.Блок 17 управления содержит де"лители 42 напряжения, к выходам которых подключены компараторы 43,генераторы 44 пилообразного. напря-.,жения, входы которых соединены с выходами компараторов 43, а выходыс входами соответствующих формирователей 45 импульсов управления вентилями, на другие входы которых подается напряжение У, пропорциональ ное углу о управления вентилями, нульорганы 46, выходы которых соединены спервыми входами группы 47 элементов И,вторые входы которых соединены с выходами формирователей 45, третьивходы через контакт 48 - с источником 49 напряжения, а четвертые входы - с выходами компараторов 43. Выходы группы 47 соединены с входамиблока 50 элементов И,Входы 14-16 делителей 42 напряжения и входы 18-20 нуль-органов 46 являются соответственно первыми и вторыми входами блока 17 управления. Выходы 30-41 являются выходами блока 17 управления.(1)Блок 17 служит для выработки сигналов управления состоянием ключей 1 и 2. Навыходах блока 17 образуются сигналы у -у , соответстзо Зб фвующие зависимостям У 60 "(У, , +1, ) УУ (у Т 6 + 1 ) у 3М 6 ) УЪчфгде Р,. - одноместный предикат, истинное значение которого соответструет положительной разности потенциалов на аноде и катоде -го модели чуемого вентиля;1; - одноместный предикат, исгинное значение которого соответствует наличию тока через -й вентильв положительном направлении;у. - управляющий импульс вентиля.На выходах блока 17 образуютсясигналы у -у36 41уфЧ +1Ъб 1 1. фу щу,Я) +1(3)У 40 УбР 6 16 фУ 41 У 66 1 б(2) Мостовой ключ 1 служит для формирования и подачи в блок 21 кривыхвыпрямленного напряжения анодной11 и катодной 0 срезки моделируе мого объекта, Мостовой ключ 2 совместно с источником 4, блоком 3 и источниками 26 и 27 образуют цепь моделирования токов,и 1.с моделируемого объекта в функции пара метров фазных-цепей, цепи нагрузкии импульсов блока 17.Делители 42 напряжения совместнос компараторами 43 служат для формирования прямоугольных импульсов от- .15 рицательной полярности. Генераторы44 преобразует эти импульсы в пилообразные напряжения положительнойполярности. Блок 21 реализует аналитическую зависимость выпрямленного 20 тока 1 1 от разности напряжений накатодной 11 и анодной Огруппахвентилей преобразователя, от величины активного сопротивления Рд и индуктивности Ь цепи нагрузки и отвеличины противо-ЗДС ЕзУстройство работает следующим образом.При подаче напряжений источника4 на блок 3 на делителях 42 напряжения появляются напряжения, пропорциональные напряжениям на выходахблока 3 и вызывающие появление навыходах компараторов 43 логическихсигналов Р;=1 (отрицательный уровеньнапряжения) или Р =0 (нулевой уровеньОнапряжения), моделирующих наличиеили отсутствие условий открываниявентилей но напряжению соответственно. Эти сигналы постуцают на входыгруппы 47 элементов И. 15При замкнутом контакте 48 на вы-.ходах схем негативной логики элементов И появляются единичные логические сигналы у, соответствующие темвентилям статического преобразова Отеля, которые должны перейти в проводящее состояние при данных значенияхпредикатов сР в соответствии с уравнениями (3).Например, если кнопка 48 нажата 25в момент времени ТО, истинные значения принимают переменные у уьбЪ 4у, и у , так как истинными явля 41ются значения предикатов % и Р6Это приводит к синхронному замыканию ЗОмостов их ключей 1 и 2, управляемыхпо входам 34, 35, 40 и 41. Синхронное замыкание указанных контактовприводит к появлению на информационных входах мостового ключа 1 катодной и анодной составляющих. выпрямленного напряжения, которые поступают на блок 21, который решает дифференциальное уравнение ,1) относительно выпрямленного тока 1,1, с 40помощью управляемых по напряжениюисточников 26 и 27 тока преобразующегося в постоянный ток ,1. Замкнутые контакты с управляюшими входами 40 и 41 обеспечивают протекание тока по цепи источник 4 напряженияблок 3 - мостовой ключ 2 - источники 26 и 27 тока, причем для рассматриваемого случая разный ток дфазный ток=-д 1, а фазный ток=0,50 Сигналы датчйков 9 и 10 тока вызывают следующие значения выходных переменных нуль-органов 46: 1 =1, 1 =1,1 ф 2 ф 13=1 14,-1 15=0 1 б=о т е выходяые переменные блока 17 управления 55и у, сохраняют истинное значе 4 оние в соответствии с зависимостями(3) даже после раэмыкания контакта 448. Появление токов д ив фазных цепях означает конец пуска устройства. Замкнутое состояние контакта 48 означает моделирование статического преобразователя на неуправляемых вентилях-диодах, размыкание контакта 48 переводит устройство из режима пуска в режим моделирования управляемых вентилей-тиристоров. При этом на формирователях 45 путем попврного сравнения пилообразных напряжений П-П с выходов генераторов 44 и напряжения Преализуется сдвиг начала прямоугольных импульсов ивпропорциональный требуемому углу ы управления вентилями. Падение напряжения на сопротивлениях К моделирует импульсы управления вентилями у, -уб с крутым передним фронтом. Со гласование уровней напряжения импуль- сов у -у с уровнем напряжения вход 1 ьных сигналов группы 47, а также обеспечение требуемой длительности импульсов у -у осуществляется па 1 6раметрами СК-цепи и потенциометром в цепи обратной связи операционных усилителей формирователей 45. Импульсы управления у -уб поступают на вторые входы группы 47, на первые входы которого поступают прямоугольные импульсы.Таким образом, как при замкнутом контакте 48 (режим пуска устройства и режим модулирования неуправляемых вентилей), так и при разомкнутом контакте 48 (моделирование управляемых вентилей) замыкание соответствующих пар ключей 1 и 2 происходит синхронно во времени, а размыкание несинхронно из-за наличия угла коммутации моделируемых вентилей.Формула изобретенияУстройство для моделирования ,статического преобразователя, содержащее два мостовых ключа, в первую диагональ каждого из которыхвключены два последовательно соединенных ключевых элемента, источник напряжения, выводы которого через блок моделирования индуктивного сопротивления соединены с второй диагональю и общим выводом ключевых элементов первой диагонали первого мостового ключа, первая диагональ которого через блок моделирования цепи выпрямленного тока соединена3 12 с первыми выводами источников тока, вторые выводы которых подключены к первой диагонали второго мостового ключа, и блок управления, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчики тока, а блок увправления содержит компараторы, генераторы пилообразного напряжения, формирователи импульсов, нуль-органы, две группы элементов И и блок элементов И, причем первый выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого компараторов, второй выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления подключен к первым входам пятого и шестого компараторов и вторым входам второго и четвертого компараторов, третий выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления соединен с вторыми входами первого, третьего пятого и шестого компараторов, выходы компараторов подключены к первым входам одноименных элементов И пер 75488 Фвой группы и через соответствующиегенераторы пилбобразного напряжениясоединены с входами одноименных формирователей импульсов, выходы кото 5 рых подключены к вторым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И второй группы,выходы которых подключены к управляю 1 О щим входам соответствующих ключевыхэлементов второго мостового ключаи,соответствующим входам блока элементов И, выходы которого соединеныс управляющими входами соответствую 15 щих ключевых элементов второго мостового ключа, вторая диагональ и общий вывод ключевых элементов первойдиагонали которого соединены с первыми выходами соответствующих датчи 20 ков тока, вторые выходы которых через нуль-органы подключены к вторымвходам соотвующих элементов И второй группы, выходные выводы блокамоделирование индуктивного соп 25 ротивления соединения с входами одноименных датчиков тока,1275488 Составитель И. Загорбининаедактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор А. Зимокосо дписное ака я, 4 Прое роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уж 564/43ВНИИПИ Госпо дела13035, Моск Тираж 671рственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4