Устройство для регулирования преобразователя переменного тока в постоянный

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801525 ш 4 Н 02 1 7/04 ПИСАНИК ИЗОВРЕТЕНИя научно- а элект ч, В.А,Гонеико 8,8)етельство СССР М 1/08, 1984. тельство СССР Л 7/04, 1966. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Отделение Всесоюэногисследовательского инстит механики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛ 11 РОВАНИЧПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВПОСТОЯННЫЙ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано впреобразователях переменного тока впостоянный, преимущественно для потребителей, требующих регулированиятока наряду с регулированием напряжения, например аккумуляторных батарей,Цель изобретения - расширение функциональных возможноСтей, Тиристорныйпреобразователь 3 соединен через сис1525809 тему импульсно-фазового управления 2с выходом регулятора 1. В зависимостиот внешних команд преобразователь может работать в режимах стабилизациинапряжения и тока, при этом комцутатор 7 сигналов обратной связи и коммутатор 28 сигналов задания подключают к входу регулятора 1 соответствующие сигналы обратной связи и ограничения тока и напряжения. 1 ил,резистор 23 с источником 24 уставкиограничения напряженияПервый интегратор 10, выполненныйс применением конденсатора 25, своимвходом через первый управляемый ключ26 подключен к источнику 27 уставкинапряжения, а выходом соединен с аналоговым входом Х 1 коммутатора 28 сигналов задания, Вход второго ,;гегратора 21, выполненного с применениемкоцдецсатора 29, снязац через второйуправляемый ключ 30 с источником 31уставкц тока, а выход интегратора 21подключен к аналоговому входу Х 4 коммутагора 28 сигналов задания. Аналоговые входы Х 2, ХЗ коммутатора 28связаны соответственно с источником13 уставки ограничения тока и источником 24 уставки ограничения напряжения, Логцчсскце входы 1 Ч, Ч 5 коммутатора 28 сигналов задания объединены с одноименными логическими входами коммутатора 7 сигналов обратнойсвязи и связаны соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 16 и 17 ивыходом компаратора 18 ограничениянапряжения. Логические входы первого26 и второго 30 управляемых ключейсоединены соответственно с первымивходами первого 16 и второго 17 эле"ментов ИЛИ-НЕ. Между входом и выходом регулятора 1 включена цепочка,состоящая из последовательно соединенных управляемого ключа 32, резистора 33 ц конденсатора 34, причемлогический вход ключа 32 связан с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ 17. Выходы Х коммутаторов сигналов заданияи обратной связи подключены соответственно через резисторы 35 и 36 квходу регулятора 1,Очередность подключения входных сигналов от аналоговых входов Х 1-Х 4к выходам коммутаторов 7 и 28 зависит от уровней сигналов на входах Ч,Ч ц соответствует логическому выражению+ (Ч .,Ч,. ),Х + /Чт,Ч )(1)Устройство работает следуюшим образом,После подачи питания к устройствуна неинверсный вход компаратора 8ограничения тока от источника 13поступает напряжение, благодаря которому компаратор 8 устанавливается вположение, при котором на выходе элемента 15 задержки формируется сигнал0 , Одновременно напряжение от источника 24 уставки ограничения нап- .ряжения устанавлйвает на выходе компаратора 18 сигнал "1".Включение преобразователя 3 в режим стабилизации напряжения производится по команде Б , поступаюцей эи им фвиде 1 от внешнего устройства управления к логическому входу ключа 26и первому входу логического элементаИЛИ-НЕ 16. При этом на логическихвходах Ч,Чэ коммутаторов 7 и 28устанавливается цифровой код 0-1-1,в соответствии с которым на основаниивыражения (1) от аналоговых входовХ 1 к входам регулятора 1 подключается сигнал задания источника 27 уставки напряжения и сигнал обратной связи датчика 4 напряжения. Напряжениена выходе преобразователя 3 планнонарастает до заданного значения спостояниой времени заряда конденсатора 25 интегратора 10 и далее приизменении нагрузки 5 стабилизируетсяна заданном уронне,При работе преобразователя 3 нданном режиме на неиннерсном входекомпаратора 8 ограничепия тока сравниваются сигналы от источника 13 уставки ограничения тока н датчика 6тока. Как только величина выходноготока преобразователя 3 превышает предельно допустимое значение, компаратор 8 переключается, в результатечего на выходе элемента 15 задержкиустанавливается сигнал "1, а на логических входах Ч, ,Ч коммутаторов 7 и 28 - цифроэон код 0-0-1, Всоответствии с уравнением (1) коммутаторы 7 и 28 от аналоговых входовХ 2 подключают к регулятору 1 сигналисточника 13 задания ограничения тока и сигнал обратной связи от датчика 6 тока, Преобразователь 3 автоматически переводится н режим ограничения тока, устанка которого соответствует предельно допустимому значению выходного тока преобразователя 3, Врежиме ограничения тока на инверсном входе компаратора 8 происходит сравнение сигналов с выхода интегратора 10 и датчика 4 напряжения, При снижении нагрузки 5 преобразователя напрякение на его выходе возрастает, Кактолько сигнал датчика 4 напряженияпревышает по величине уронень сигнала, поступаюшего с выхода интегратора 10, компаратор 8 переключается висходное состояние. При этом на логических входах Ч,Ч коммутаторов728 устанавливается цифровой код0-1-1 благодаря чему преобразователь 3 сиона переходит н режим стабилизации напряжения с устанкой, задаваемой источником 27 устаэки напряжения. Элемент 15 задержки предотнрашает кратковременные переводы преобразователя 3 из режима стабилизации напряжения в режим токоограничения и обратно при пуске и измененияхнагрузки 5 преобразователя,Включение преобразователя 3 н режим стабилизации тока производится па команде Ь , поступаюшей н виде "1" от внешнего устройства управления к логическому входу ключа 30 и первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ 17. В этом случае на логических входах Ч,Ч коммутаторов 7 и 28 устанавливается цифровой код -0-1, всоответствии с которым от аналоговыхвходов Х 4 коммутаторов к,нходам регулятора 1 подключается сигнал заданияот источника 31 устанки тока и сигнал обратной связи от датчика 6 тока,Интегратор 21 обеспечивает плавноенарастание тока преобразователя 3 дозаданной устанки с постоянной временизаряда конденсатора 29, а регуляторпри изменениях нагрузки стабилизируетвыходной ток преобразователя 3 на заданном уровне. Для обеспечения устойчивости работы устройства регулирования в широком диапазоне изменения уставки тока сигнал "0" с выхода элемента ИЛИ-НЕ 17 включает управляемый ключ 32, благодаря чему к регулятору 1 подключается дополнительная корректируюцая цепь, состояц 1 ая иэ резистора 33 и конденсатора 34,При работе преобразователя 3 в режиме стабилизации тока на неиннерсном входе компаратора 18 ограничения напряжения сравнивается сигнал отисточника 24 уставки ограничения нап 1525809Резсторм н источниках 13, 24, 27, 31 необходимы для регулирования устанок напряжения цли тока и настройки порогов срабатывания компараторон 8 и 18, Управляемые ключи 26 и 30 и злемецть ИЛ 11-НЕ 16 и 17 могут иметь большее число аналоговых и логических входов, причем аналоговые входыключей 26 ц 30 соединяются в этомслучае с дополнительными источникамиуставокапряжея цли тока, а к дополнительным логическим входам указанных ключей и элементов ИЛИ-НЕ подаются нцепце команды управления, Тогда при заряде аккумуляторной батареи (АБ) илц питании других потребителей ьо; о автоматически по внешцим командам управления переходить ц любую заданную устанку стабилизации напряжея цли тона преобразователя ЬФрецой код ца логических входах ", ,ч коммутаторон 7 ц 28 приведен ь,ге для варианта устронств,40 ряжецця ц сигнал датчика 4 напряжения, Как только при снижении нагрузки 5 нелцчцца ныходцого напряжения превышает предельно допустимое значение, компаратор 18 ограничения напряжения переключается, в результате чего на логических входах 7 Ч коммутаторов 7 и 28 устанавливается циФровой коц 1-О-О. В соотнетствии с10 цаьи коцом от аналоговых входов ХЗ коммутаторов 7 и 28 к регулятору подключаются сигнал источника 24 устанкц ограничения напряжения и сигнал обратной связи от датчика 4 напряжения. Преобразователь 3 автоматически переводится н режим ограничения напряжения, уставка стабилизации которого соответствует предельно доцустцмому зцачеию выходного напряжения преобразователя 3, В режиме ограцичецця напряжения преобразователя 3 ца цчнерсцом входе компаратора 18 происходит сравнение сигналов с выхода интегратора 21 ц датчц ка 6 тока, Как только при увеличении нагрузки 5 преобразователя напряжения датчика 6 тока превышает неличицу цапряжеция ца выходе интегратора 21, компаратор 18 переключается в 30 исходное состояцце, Тогда на логических входах " .Ч коммутаторовц 28 устанавливается циФровой код 1-0-1 и преобразователь 3 переводится н режим стабилизации тока. когда в качестве коммутаторов применены микросхемы типа 590 КН 6,1"зобретение расширяет Функциональные воэможности устройства, так какпозволяет использовать преобразователь с данным устройством для режи-мов автоматического заряда АБ по заданной программе, подзаряда АБ с одновременным питанием других потребителей, а также питания различного типа потребилетей, включал потребители с больной кратностью пусковыхтоков и содержацих требования по ограничению уровня перенапряжений,Формула изобретенияУстройство для регулирования преобразователя переменного тока в постоянный, содержацее регуляр, подключенный своим выходом через систему импульсно-Фазового управления к входу преобразователя, датчик напряжегп, соединеныл с вьходом преобразонателя, датчик тока цепи нагрузки преобразонателя, компаратор ограничения тока, инверсный вход которого через первый резистор связан с выходом датчика напряжения, а неинверсный вход подключен через второй и третий резисторы к источнику уставки ограничения тока и выходу датчика тока, источник уставки напряжения, о т л ц ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей устройства, оцо снабжено компаратором ограничения напряжения, коммутаторами сигналов задания ц обратной связи, каждый из которых имеет четыре аналоговых Х.Х ц три логических Ч 7 входа а сигнал на выходе Х каждого коммутатора определен лог 1 ескм выражениемХ = Г 11) Х,+(Ч, Ч Ч) Х+ днумя упранляе;ыии ключами и двумя интеграторами, элементом задержки, двумя элементами ИЛИ-НЕ, источниками уставок тока ц ограццчеция напряжения, цепочкой состояшей из последовательно соединенных третьего управляемого ключа, четвертого резистора и конденсатора, а также пятым - одиннадцатым резисторами, причем инверсный вход компаратора ограничения тока связан через пятый резистор с выходом первого интегратора, а выход указанного компаратора через элемент задержки подключен к вторым входам10 525809 Составитель В.БунаковРедактор А,Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова Заказ 7236/50 Тираж 608 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г,ужгород, ул. Гагарина,101 первого и второго элементов ИЛИ-НЕ,первые входы которых соединены с логическими входами первого и второгоуправляемых ключей, инверсный входкомпататора ограничения напряженияподключен через шестой и седьмой резисторы к выходам датчика, тока и второго интегратора, а его неинверсныйвход связан через восьмой и девятыйрезисторы с выходом датчика напряжения и источником уставки ограничениянапряжения, входы первого и второгоинтеграторов соединены через первыйи второй управляемые ключи с источниками уставок напряжения и тока, авыходы интегратора подключены к входам Х Х 4 коммутатора сигналов задания, входы Х , Х которого соединеныс источниками уставок ограничениятока и напряжения, входы Ч,Чэ коммутатора сигналов задания объединены с одноименными входами коммутатора сигналов обратной связи и связаны с выходами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходом компаратора ограничения напряжения, входы Х, Х коммутатора сигналов обратной связи подключены к выходу датчика напряжения, а входы Х, Х этого коммутатора соединены с выходом датчика тока, выходы обоих коммутаторов подключены через десятый и одиннадцатый резисторы к входу регулятора, между входом и выходом которого включена цепочка, состояцая из последовательно соединенных третьего управляемого ключа, четвертого резистора и конденсатора, логический вход управляемого 20 ключа связан с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ.