Устройство регулирования и стабилизации мощности

(51 ПИСАНИЕ БРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4,М.Гердов Бюл.енко,ков722.1 ого тклонен в случ тики 88,8) того .в го на емен исторах управФРГ МПГ,СР986,ТА о ичпар луч 1 ель ается 1 ил. Изобретение относится к техникеавтоматического регулирования и стаилизации мощности переменного токас дискретным управлением нагрузкицелыми волнами и неизменным циклом,с коммутацией в нуле, начальной положительной фазой, изменяемой скважиностью импульса, стабилизацией переменного напряжения с помощью изменения импульса и паузы,.Цель изобретения - улучшение качества регулирования.На чертеже изображена блок-схеустройства.Устройство регулирования и стабилизации мощности содержит управляемый б ма ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Регулятор мощности на ти для однофазного и многофазьог ления, Материалы фирмы Филипс ГПНТБ СССР, пер, 82/17920, ВЦАвторское свидетельство СС 9 1422230, кл, С 05 Р 1/66, 1 (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ БИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ(57) Изобретение относится к ным источникам питания радиоа ры, Целью изобретения являетс шение качества регулирования, достигается тем, что обеспечи е возмущений замкнуто даваемых колебаниями с ах разгона, максималь я переходной характер е разомкнутого контур стройстве сравнение п жения сети с постоян но пря ным .напряжением производится с помощью формирователя импульсов привязки, который выбирает из синусоиды узкий участок, соответствующий амплитудному зназначению, на длине которого напряжение можно считать постоянным. Далее амплитудное значение сетевого напряжения сравнивается с помощью двух следящих усилителей с памятью, аналого-цифрового преобразователя сетевого напряжения и мультиплексора с постоянным напряжением, являющимся эквивалентом действующего переменного напряжения. генератор по тоянного тока (УГПТ) 1,выполненный на аналого-циФровом преобразователе по компенсационному типус последовательным выравниванием, инвертированный вход усилителя 2 ошибкиуправления которого соединен с шиной,3 управляющего напряжения, блоксброса 4, детектор фаэ и нулевых значений (ДФНЗ) 5, стабилизатор постоянного напряжения 6, преобразовательцифрового кода в длительность (ПЦКД)7, два элемента И 8 и 9, источник 10питания переменного напряжения (ИППН)выполненный без сдвига фаз,и подключенный через нагрузку 11 к сети переменного тока триак 12, соединенныйчерез пусковой генератор 13 и первый элемент И 8 с выходом моностабильного триггерного каскада 14, неинвертирующий вход усилителя 15 блока сброса 4, соединен с выходом усилителя 2, входы формирователя 16 импульса начальной установки блока сброса 4 соединены с выходами 17 и 18 отрицательных и положительных фаз ДФНЗ 5, вход ДФНЗ 5 10 соединен с выходом ИППН 10, выход 18 положительных Фаз соединен со входом реверсивного счетчика 19 УГПТ 1 и с первым входом второго элемента И 9, второй вход которого соединенс выходом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 20 УГПТ 1, третий - с выходом триггера 21 ПЦКД 7, а выход - со входом моностабильного триггерного каскада 10. Выход 22 нулевых значений 20 ДФНЗ 5 соединен с другим входом первого элемента И 8 и со входом детектора синхронизации со схемой пересчета (ДССП) 23, Выход реверсивногосчетчика 19 соединен со входом дешиф ратора ошибки управления 24 ПЦКД 7.Выходы с 1 до и-к дешифратора 24 соединены с первыми входами 25 селектора совпадений 26, Выход положительных синхроимпульсов 27 ДССП 23 соединен со входом Б триггера 21, выходы 28 и 29 ДССП .23 соединены со вторыми входами селектора 26, Выход формирователя 16 импульса начальной установки соединен со входом 30 ДССП 23, второй выход ИППН 10 соединен со вхо-дом стабилизатора 6 постоянного напряжения. Устройство снабжено следующими аналоговыми коммутаторами с памятью (САКП) 31 и 32, включающими соответственно соединенные последова 40 тельно следящие усилители 33 и 34, ключи 35 и 36, интеграторы 37 и 38, Усилитель САКГ 31 имеет регулируемый коэффициент усиления, Устройство снабжено также Формирователем 39 им пульсов привязки, аналого-цифровым преобразователем отклонения сетевого напряжения (АЦПОСН) 40, мультиплексором 41, Выход стабилизатора 6 постоянного напряжения соединен с усили .телем 34 САКП 32, выход интегратора 38 которого через резистивную матрицу АЦПОСН 40 соединен с инвертирующими входами компаратора АЦ ПОСН 40 (резистивная матрица и компараторы, 55 имеющие инвертируемые и неинвертируемые входы, которые находятся в составе АЦ ПОСН 40 на чертеже не показаны. Затворы полевых транзисторов ключей35 и 36 САКП 31 и 32 соединены другс другом и с выходом формирователя39, вход которого соединен с положительным выходом 18 ДФНЗ 5, выход ИППН10 соединен со входом усилителя 33.САКП 31, выход интегратора 37 которого соединен с неинвертирующимивходами компараторов АЦ ПОСН 40,выход 18 положительных фаз соединенсо входом синхронизации АЦ ПОСН 40,выходы, которого соединены с управляющими входами мультиплексора 41, информационные входы которого соединеныс выкодами 29 ДССП 23 и выходами 42дешифратора ошибки управления 24.Выходы мультиплексора 41 соединеныс первыми входами 43 селектора совпадений 26, Триак 12 через нагрузку11 связан с сетью,Устройство работает следующим образом,С выхода ИППН 10 на вход ДФНЗ 5 поступает переменное напряжение, На выходах 18, 17 и 22 ДФНЗ 5 формируются соответственно импульсы положительных и отрицательных фаз и нулевых значений. Импульсы положительных и отрицательных фаз поступают на вход формирователя 16 импульсов начальной установки блока сброса 4, При изменении. управляющего напряжения на шине 3 на выходе усилителя 2 возникает ошибка управления, а на выходе усилителя 15 блока сброса 4 возникает ступенчатая Функция, По переднему фронту импульса отрицательной фазы формирователь 16 сбрасывает ДССП 23 в ноль, а по переднему фронту следующего импульса положительной фазы производится запуск ДССП 23, при этом импульсы нулевых значений поступают на вход синхронизации ДССП 23Импульс с выкода 27 поступает на вход триггера 21 и устанавливает на его выходе логическую единицу.Сигнал с выхода триггера 21 поступает на вход элемента И 9, на. дру. - гие входы которого с выхода 18 поступают импульсы положительных фаэ, а на третий вход И 9 поступает положительное напряженке с выхода ЦАП 20, На выходе элементов И 9 формируется последовательность импульсов положительной фазы, которые поступают на моностабильный триггерный каскад 14, последовательность импульсов с которого поступает на элемент И 8, на) 15787другой вход которого поступают импульсы нулевых значений с выхода 22.С выхода элемента И 8 последовательность импульсов нулевых значений че 5рез пусковой генератор 13 поступаетна управляющий вход триака 12,В нагрузке выделяется мощность,начало поступления которой соответствует переднему фронту первого импуль Оса, поступающего с элемента И 8,Ошибка управления с выхода усилителя 2 через компаратор и блок нап- .равления счета (здп) УГПТ 1 подаетсяна вход направления счета реверсивного счетчика 19, на синхронный входкоторого постоянно поступают импульсыположительных фаз, Цифровой сигналс выхода реверсивного счетчика 19поступает на вход ЦАП 20 и на вход 20дешифратора 24 ошибки управленияПЦКД 7, Постоянный дискретный компенсирующий сигнал, соответствующий аналоговому сигналу с выхода усилителя2, с выхода ЦАП 20 поступает на инвертированный вход компаратора УГПТ1, компенсируя ошибку управления, ина вход элемента И 9, На одном извыходов дешифратора 24 устанавливается логическая единица, которая подается на вход 25 селектора совпадений26, при совпадении с логической единицей, поступающей по каналу синхронизации и возникающий последовательнона выходах 28, и на входах 2 селектора 26, На выходе селектора 26 возникает логическая единица, котораяустанавливает триггер 21 в исходноесостояние, Если логическая единицаустанавливается на выходах 42 дешифратора 24 и она совпадает с логической единицей выходов 29, то на одномиз выходов мультиплексора 41 возникает логическая единица, которая подается на входы 43 селектора 26 иустанавливает триггер 21 в исходноесостояние.Устройство регулирования и стабилизации мощности позволяет в случаеразомкнутого контура регулированиясистемы, повысить точность определения модели объекта, а в случае применения его в замкнутом контуре регулирования - повысить качество управления на участке разгона и участкемаксимального отклонения переходной55характеристики, где разность междуопорной и регулируемой величинойбольше заданного отклонения. 03Ввиду того, что в объектах регулирования находятся первичные измерительные преобразователи, а регулирование и стабилизация мощности в устройстве осуществляется целыми волнами, спектральная плотность мощности помех ограничена диапазоном частот от 0 до 100 Гц, что повышает информационную совместимость предлагаемого устройства с первичными измерительными преобразователями и повьппает качество управления.Формула изобретенияУстройство регулирования и стабилизации мощности, содержащее управляемый генератор постоянного тока, выполненный на цифроаналоговом преобразователе, реверсивном счетчике, блоке направления счета, компараторе, усилителе ошибки управления и источнике опорного напряжения, причем выход цифроаналогового преобразователя подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с. выходом усилителя ошибки управления, первый вход которого соединен с шиной управ 4ляющего напряжения, а второй вход - с источником опорного напряжения, который также подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, первый вход которого через блок направления счета подключен к выходу компаратора, блок сброса, выполненный на усилителе, последовательно соединенном с формирователем импульса начальной установки, стабилизатор постоянного напряжения, преобразователь цифрового кода в длительность, выполненный на дешифраторе ошибки управления, селекторе совпадения, триггере и дешифраторе синхронизации со схемой пересчета, причем выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора ошибки управления, выходы от первого до ис которого соединены с соответствующими первыми входами селектора совпадений, выход которого подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом полбжительного синхроимпульса дешифратора синхронизации со схемой пересчета, остальные выходы которого соединены с вторыми входами селектора совпадений, выход формирователя начальной установкиблока сброса соединен с входом дешифратора синхронизации со схемой пересчета, два элемента И, источник питания переменного напряжения без сдвига фаэ, триак, включенный между выводами для подключения сети переменного тока и выводами для подключения нагрузки, управляющий вход триака через последовательно соединенные пусковой гене ратор и первый элемент И подключен к выходу моностабильного триггерного каскада, неинвертирующий вход усилителя блока сброса соединен с выходом усилителя ошибки управления, детектор 15 фаз и нулевых значений, выходы отри.цательных и положительных фаз которого соединены с соответствующими входами формирователя импульса начальной установки, а выход положительныхФфаз - с вторым входом реверсивного счетчика и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а третий вход - с выхо дом триггера, выход второго элемента И подключен к входу моностабильного триггерного каскада, при этом первый выход источника питания переменного напряжения без сдвига фаэ подключен 3 О к входу детектора фаз и нулевых значений, а второй выход - к входу стабилизатора постоянных напряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования, оно снабжено двумя .следящими аналоговыми коммутаторами с памятью, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных следящем усилителе, ключе и интеграторе, причем 4 О следящий усилитель первого следящего аналогового коммутатора с памятью выполнен с регулируемым коэффициентомусиления, фбриирователем импульсовпривязки, аналого-цифровым преобразователем отклонения сетевого напряжения, включающего резистивную матри-цу и компараторы, а также мультиплексором, при этом третий выход источника питания переменного напряжениябез сдвига фаз подключен к входу следящего усилителя первого следящегоаналогового коммутатора, выход интегратора которого соединен с неинвертированными входами компараторов аналого-цифрового преобразователя отклонения сетевого напряжения, инвертированные входы которых через резистивную матрицу подключены к выходу интеграторов второго следящего аналогового коммутатора, вход следящегоусилителя которого соединен с выходомстабилизатора постоянного напряжения,управляющие входы ключей первого ивторого следящих аналоговых коммутаторов объединены и подключены к выходу формирователя импульсов привязки,вход которого соедини с выходом положительнь 1 х фаз детектора фаз и нулевых значений, куда также подключенвход синхронизации аналого-цифровогопреобразователя отклонения сетевогонапряжения, выходы которого соединеныс управляемыми входами мультиплексора, информационные входы которогосоединены с выходами от и-1 до идешифратора синхронизации со схемойпересчета и дешифратора ошибки управления, выходы мультиплексора соединены с оставшимися первыми входами се 1 лектора совпадений.4 одписное ГКНТ СССР Про водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1 О ЗаВНИИП 1917 И ГосудТираж твеиного коми 113035, Мосета по а, Б-З эобретениям и открытия Раушская наб д. 4/5