Устройство управления регулятором переменного напряжения со звеном повышенной частоты

)624 Э 4 Своз СоветскихоциалистицесиихРеспублик ЗОБР АВТОРСКОМ 4 ДВТВДЬСТВУ(61) Дополнительно (22) Заявлено 02,08 вт. свнд-ву 262/24-07 Н 02 Р 13/ Я 05 Г 1/2 н Ю оедннением з Гевудврстввнньй нвинтвт Ввватв Миннтров СССР в делви нзобрвтвннй н тнритнй(4 б) Бата опубликования описания 04 08 7 53) УДК 621.316. ,722.1 (088.8) 72) Авторы изобретени А, В, Кобзев и Г, Я, Михальче о-ис овательский институт автоматики и электромеханики 71) Заяви(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ СО ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ что в предлагаедостигаеройство я т еде л м второй канал иэ енных генератора я пилообразного а и ведомого 9 вход генератора я пилообразного последовательно включвстречно именяюшегоснапряжения, нуль-оргатогенератора, причемвстречно иэменяющегос град. 4 Изобретение относится к области преобразовательной техники и предназначенов.комплексе . с регулятором для регулирования и стабилизации переменного напряжения.Известны устройства для управлениярегуляторами переменного напряжения,реализующие широтно-импульсную модуляцию с генераторами линейно развертывающего напряжения Я, ЯДИспользование в качестве генераторалинейно развертывающего напряжения генераторов треугольного напряжения позвоЛяет получить встречный сдвиг выходных импульсов, вноутри каждого тактовогоинтервала на 180, Этим и ограничиваются функциональнь 1 е возможности такихсистем управления,Известен целый ряд регуляторов переменного напряжения со звеном повышенной частоты, для управления которыминеобходимо иметь две встречно перемещаемые импульсные последовательности с относительным сдвигом фазы на 360 эл,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления, содержащее последовательно включенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, генератор пилообразного развертывающего напряжения, нуль-орган и ведомый автогенератор 5.Однако в атом устройстве изменение входного сигнала позволяет регулиров фазу выходных импульсов лишь на 18 внутри каждого тактового интервала.Келью изобретения является расширение функциональных возможностей устройм ства эа счет получения двух встречно пе ремещаемых импульсных последовательностей с относительным сдвигом фазы на 360 ал граднапряжения соединен с выходом формирователя тактовых импульсов через фазоинверсный каскад, а управляющие входынуль-органов и источники питания генераторов развертывающего напряжения объединены.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема описываемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений,действующих в целях схемы устройства;гона фиг. 3 - принципиальная схема устройства, выполненная на основе магнитнотранзисторньи преобразователей: на фиг.4 - апюры напряжений, действующих вцепях атой схемы,15Устройство для управления регулятором переменного напряжения содерж гзадающий генератор 1 (фиг. 1), фо.лирователь 2, тактовьи импульсов, генерартор 3 пилообразного развертывающегонапряжения, нуль-орган 4, ведомый евтогенератор 5, фазоинверсный каскад 6, генератор 7 встречно изменяющегося пилообразного развертывающего напряжения,нуль-орган 8, ведомый автогенератор Э.Выходы формирователч 2, подключенногоы задающему генератору 1, соединены свходами генераторов 3 и 7, а с входомгенератора 7 - через. фазоинверсныйкаскад 6. Выходы генераторов 3 и 7 через нуль-органы 5 и Я соединены с ведомыми автогенераторами 5 и 9, причемуправляющие входы нуль-органов 4 и 8обьединены. Должны быть объединспь 1 иисточникипитания генераторов разьр"ы 35вающего напряжения, Вьх одн ое наи ряжени езадающегогенератора 1 показано нафиг. 2 апюрой 10, а вьиодное напряжение формирователя тактовых импульсовапюрой 11. Цифрой 12 обозчачено непряможение генератора 3 пчлообразного развертывающего нап;.1:ения, цифрой 13 -генератора 7 встречно изменяющегосяпилообразного развертывающе 1 о напряжения; 14, 15 - выходные импульсы нуль 45органов, формирующиеся в момент равенствапилообразного и управляющего напряжений; 16, 17 - вьиодное напряжениеведомых автогенераторов. Для наглядности апюры генераторов развертывающегонапряжения разнесеныхотя они имеютобщее питание Б и общин сигнал управления ОРаботает устройство следующим абраэом, В моменты смены полярности напряжения 10 (фиг. 2) задающего генератора 1 с выхода формирователя 2 тактовых. импульсов импульсы 11 поступаютиа входы генераторов 3 и 7 пилообразного развертывающего нанряжения,кото.60 рые формируют напряжения, представленные на фиг, 2 апюрами 12, 13.Выходное напряжение генератора 3пилообразного напряжения представляетсобой линейно нарастающее напряжение12, а напряжение генератора 7 - линейно падающее напряжение 13. Эти напряжения подаются (каждое по своему каналу) на одни входы нуль-органов, а на ихдругие входы поступает общее напряжениесигнала учравления О (в случае замкнутой системы регулирования ато напряжение представляет собой сигнал ошибки).В моменты равенства указанных напряжений, например при 0 - О на выходахнуль-органов формируются импульсы 14 и15, (При величине управляющего. сигналафазы импульсов 1415 соответстгвуют фазам, обозначенным Ы.р и Ъ )Р 1 РЭти импульсы поступают на управленйеведомыми автогенераторами 5 и 9 с двумя устойчивымп состояниями. В моментприхода импульса 14 на вход автогенератора 5 последний опрокидывается иэодного устойчивого состояния в другое,и на его выходе меняется полярность напряжения 16, Лналогпчно импульсы 15опрокидывают автогенератор 9, а на еговыходе формируется напряжение 17, моменты смены почярности которого соответствуют фазе импульсов 15, Пре 1 увеличении сигнала управления, напоимер до величины , изменяются Фазы импульсов14, 15, а следовательно, и фазы выходных импульсов, обозначенные на фиг. 2д-р. и 1 р, Поскольку, теператоры2развертывающих напряжений построены наоснове генераторов со встречно изменяющимся пилообразными напряжениями, тои всякое изменение сигнала управленияприводит к встрочному перемещению выходных импульсов, Очевидно, что каждаяпоследовательность импульсов 16 и 17 припри изменении О от О до амплитудногозначения пилообразного напряжения можетоперемещаться по фазе на 180, а их взаимнос относительное пеооемещение пофазе соответствует 360,Принципиальная схема устройства дляуправления регулятором переменного напряжения со звеном повышенной частоты(фиг, 3) работает следующим образом.Функцию задающего генератора 1 выполняет магнитно-тоанзисторный генератор на транзисторах Т 1 и Т 2 с времяэадающей ИС цепью. Формирователь 2тактовых импульсов содержит дифференцирующую цепочку Сй Я(, и выпрямительный мост,В 1 Выходные импульсы задающего генератора дифференцируются цепоч5 62434 кой С Я (импульсы 18 на фиг, 4), преобразуются выпрямителем В 1 в одно- полярную последовательность импульсов 11 и поступают на.вход генератора 3 пилообразного напряжения, выполненного на транзисторе ТЗ . типа р- И -р, конден 5 саторе,СЗ, резисторе Р 7 диоде й 4: с токостабилиэируюшим двухполюсником на основе эмиттерного повторителя Т 4, 8 и полярного конденсатора С 4, обес 10 печивающего линейно нарастающее напряжение на конденсаторе СЗ., Генератор 7 встречно изменяющегося пилообразного напряжения выполнен на транзисторе Т 14 тина И -р-й конденсаторе С 8 резисторе,15 Р 23, аноде Д 7, причем аналогично для обеспечения линейно падающего напряжения также введен .окостабилиэирующий двухполюсник на транзисторе Т 15, типа и -р-йрезисторе )24 и конденсаторе С 9. Поскольку генератор встречно изменяющегося пилообразного напряжения выполнен на транзисторе типа И -р-п то управление им осуществляется с формирователя 2 тактовьа импульсов через фазоинверсный каскад нв транзисторе Т 13, При этом источники питания генераторов 3 и 7 развертывающего напряжения объединены, функции которых вустройстве по фиг, 3 выполняет стабилитрон ДЗ. Нуль-органы выполнены на составных транзисторах Т 5, Т 6 и Т 16 и Т 17, Базы транзисторов Т 5 И Т 16 объединены и об: разуют относительно "земли управляющий вход:, устройства управления, на ко- , торый подается сигнал 0. В момент сравнения напряжения 19, 20 генерато - ров пилообразного напряжения с входным напряжением (например 0 ) составные транзисторы Т 5, Т 6 и Т 16, Т 17 открываются, поддерживая напряжение на конденсаторах СЗ и С 8 на уровнеотноМ 4 сительно "земли. Транзистор Т 7 в нуль- органе 4 необходим для формирования импульсов 21 с полярностью; указанной 4 на фиг. 4, задний фронт которых является запиравшим для транзисторов Т 9 и Т 12. Таким образом, коллекторное напряжение выходных транзисторов Т 7, Т 17 генераторов пилообразных напряжений будет иметь прямоугольную форму 21, 22 по фиг, 4 соответственно, длительность которых и будет определять фазу импульсов ведомых автогенервторов 5 н 9, Указанное напряжение 21, 22 дифференциру ется И 8 С 4- и 21,С 8.-цепями и, в виде импульсов 23, 24 поступает на базы транзисторов Т 8, Т 18, коллекторное напряжение оторых 14 и 15 является управлякщим для ведомых автогенервторов5 и 9,Включение в базовые цепи силовыхтранзисторов Т 10, Т 11 и Т 20., Т 21 тран.эисторных прерывателей базового тохаТ 9, Т 12 и Т 19, Т 22 позволяет легкорегулировать сдвиг фазы опрокидыванияведомых автогенераторов. В интервалахмежду импульсами 14 и 15 (фиг, 4) транзисторы Т 9, Т 12 и Т 19, Т 22 открыты,поэтому автогенераторы работают обычным образом, как автогенераторы Ройера. При подаче на базы укаэанных транзисторов импульсов 14 и 15 они на время длительности импульса закрываются, прерывая базовые токи силовых транзисторов, вызывая их переключение и смену полярности выходного напряжения. Сдвиг пофазе управляющих импульсов 14, 15 позволяет получить встречный относительно друг друга сдвиг выхоцных импульсов 16, 17 ввтогенервторов на 360 эл. град,Однако в динамических режимах, йри нараствнии входного сигнала 0 до величины, большей амплитуды пилообразногонапряжения, управляющие импульсы 14,15 могут исчезнуть, Тогда происходитсбой переключений ввтогенераторов 5 и9. Для устранения этого явления в базовые цепи транзисторов Т 9, Т 12 и Т 19,Т 22 введены блокирующие синхроимпульсы, которые формируются выкодными обмотками трансформатора Тр 1 задающегогенератора 1 и дифференцирующими цепями М С ; Я С фл 649 7" за) 1" 34 42соответственно, Естесгвенночто амплитуда этих сннхроимпульсов должнабыть меньше амплитуды импульсов 14 и15, чтобы не сказывалось их влияниепри нормальной работе устройства управления,Таким образом, введение в устройство управления нудь-органа, ведомогоавтогенераторв, фвэоинверсного каскада,генератора встречно изменящегося пилообразно развертывающего йапряжения ипостроения устройства по двухканальномупринципу, характеризующемуся указанными в описании связями, позволяет иолу- .чить две стречно перемещаемые импульсные последовательности с относительнымсдвигом фазы на 360 эл, град. Доствточно простая реализация поставленной цели, в свою очередь, позволяет создать новые способы управления регуляторами переменного напряжения со звеном повыщенной частоты, а также облегчает построение системы стабилизации переменного напряжения,Следует отметить, что предложенное устройство может также применяться в системах регулирования и стабилизации постоянных напряжений, в системах электроприводов и т. д. Кроме того, поскольку сигнал управления Оу в таких уст 3 ройствах должен изменяться от нуля относительно земли" до амплитуды пилообразного напряжения, то объединение источников питания обоих генераторов и ул- равляющих входов нуль-органов позволя 16 ет получить одновременный встречный сдвиг выходных импульсов на 360, иео увеличивая входной сигнал, что в замкнутых системах регулирования и стабилизации позволяет в два раза уменьшить коэф 5 фицнент усиления усилителей сигнала ошибки регулирования. ф ормула изобретения20Устройство управления регулятором переменного напряжения со звеном повышенной частоты, содержащее последователь но включенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, генератор 25 пилообразного развертывающего напряжения, нуль-орган и ведомый автогенератор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможЗО ностей эа счет получения встречно перемещаемых импульсных последовательностей с относительным сдвигом фазы на 360 эл. град. введен второй канал иэ последовательно включенных генератора встречно изменяющегося пилообразного напряжения, нуль-органа и ведомого ав тогенератора, причем вход генератора встречно изменяющегося пилообразного напряжения соединен с выходом формирователя тактовых импульсов через фазоинверсный каскад, а управляющие входы нуль-органов и источники питания генераторов развертывающего напряжения объединены.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 382216, кл, Н 02 р 13/04.2. Александров ф, И, Снваков А, Р, Импульсные преобразователи и стабилизаторы, Л. О., "Энергия, 1970. с. 17-21.3. Заявка Франции Н 02 р 13/00, Ив 2,099842, 1972.4.Авторское свидетельство СССР М 504287 кл. Н 02 Р 13/14, 1974.5. Шилилло В, П. Автоматизированный вентильный электропривод, изд-во Энергия, 1969, с. 168.624347 Е и 2.Ф Составитель ГМыцыкРедактор С, Хейфиц Техред Н. Аидрейчук Корректор А. Власвнк3 Подписи оСовета Ми аз 5202/46 Тираж 892 БНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушская в С открытийнаб д. 4/5 Датентф, г, Уаг илиал ПП уи. еектиаа, 4