Корректор напряжения

9 1037Изобретение относится к регулированию возбуждения синхронных генераторов,По основному авт, св. Н 974546 известен корректор напряжения, содержащий генератор тактовых импульсов,счетчик импульсов, схему анализа со, стояния счетчика, три схемы совпадения, реверсивный счетчик импульсов свходами параллельной синхронной эа" 10писи, пороговый элемент, делительчастоты, делитель на два, две схемыначальной установки счетчиков, формирователь прямоугольных импульсов, ло- .гические схемы И и ИЛИ и схему анэлиза состояниясчетчика, причем входыпараллельной синхронной записи,ревер",сивного счетчика подключены к выходамсчетчика импульсов, к одному из входов которого подключена схема нацальной установки счетчика, соединеннаяс формирователем прямоугольных импульсов, со схемой совпадения и свыходной схемой совпадения, другойвход которой подключен к схеме анали" 5за состояния счетчика, которая своимивходами соединена с выходами реверсивного счетчика, вход которого подключен церез схему начальной установки счетчика к инвертирующему выходу З 0формирователя импульсов и к логичес"кой схеме И, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, третий - с прямым выходомформирователя прямоугольных импульсов, а выход соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика импульсов, вход обратного сцета которого через логическую схему ИЛИ сбединен с двумя схемами совпадения, квходу одной, из которых подключен фор"мирователь прямоугольных импульсов,второй вход которой цереэ делительчастоты подключен к выходу генераторатактовых импульсов, подключенного так-,же к входу второй схемы совпадения,другой вход которой подключен к прямому выходу порогового элемента, приэтом вход порогового элемента соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов, являющегося входом устройства Г 1 1 .Этим устройством осуществляетсявычисление с помощью реверсивного ссчетчика отклонения величины амплитуды О т 1 от номинального значения О55вне зависимости от отклонения значения частоты 1 от ее номинальногозначения ГН и выдача сигнала на реЦ 11 2гулирование в виде последовательности импульсов со скважностью, пропорциональной разности Ощ - О.Укаэанное устройство обеспечивает пропорциональное регулирование в заданной зоне с быстродействием в один период, точностью, не зависящей от частоты тактового генератора и частоты регулируемого напряжения, и обладает при высоком быстродействии высокой точностью регулирования напряжения. Однако оно не обеспечивает достаточно высоких динамических характеристик регулирования напряжения, особенно при резких возмущающих изменениях напряжения, выражающихся в первую очередь в длительности переходных процессов и устойчивости регулирования, что обусловлено отсутствием в законе регулирования, реализующимся этим устройством, зависимости от производных по напряжению, в част- ности от первой производной (сильное регулирование возбуждения). Цель изобретения - улучшение динамических характеристик регулирования напряжения.Указанная цель достигается тем, что корректор напряжения снабжен дополнительным реверсивным счетчиком импульсов, запоминающим регистром с входами параллельной синхронной записи, дополнительным генератором тактовых импульсов, дополнительным делителем на два и пятью дополнительными логическими элементами И, а счетчик импульсов снабжен входами параллельной синхронной записи, причем первый дополнительный логический элемент И входами поключен к выходам дополнительного генератора тактовых импульсов и порогового элемента, а выходом к первым входам второго и третьего дополнительных логических элементов И, которые своими выходами подключены соответственно к входам прямого и обратного счета дополнительного реверсивного счетчика импульсов, второй вход второго дополнительного логического элемента И соединен с первыми входами четвертого и пятого дополнительных логицеских ф элементов И и с прямым выходом дополнительного делителя на два, с инверсным выходом которого соединен второй вход третьего дополнительного логического элемента И, второй вход четвертого дополнительного логичесокого элемента И соединен со счетным входом3 1037 М дополнительного делителя на два, второй вход пятого дополнительного логического элемента И соединен с входом синхронизации записи реверсивного счетчика импульсов, выход пятого дополнительного логического элемента И . соединен с входом начальной установки дополнительного реверсивного счетчика импульсов, запоминающий регистр подключен своими входами к выходам раэ рядов дополнительного реверсивного счетчика импульсов, а выходами - к входам параллельной синхронной. записи счетчика импульсов, счетный вход дополнительного делителя на два подклю-. 15 чен к входу начальной установки счет. чика импульсов., На фиг, представлена структурнаясхема предлагаемого устройства; на . фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.Устройство содержит формирователь1 прямоугольных импульсов по переходу синусоиды контролируемого напряжениячерез ноль, пороговый элемент 2, обрезающий входную синусоиду на заданном уровне амплитудного значения напряжения и формирующий по этому порогу прямоугольные импульсы (Фиг.2),основной генератор 3 тактовых импуль- зсов с делителем 1 частоты, две схемы5 и 6 совпадения, включенные на логическую схему ИЛИ 7, счетчик 8 импульсов, имеющий счетный вход Т, входыпараллельной синхронной записи Оо,01, и вход синхронизации записи С, управляемый схемой 9 начальной установки, основной реверсивный счетчик 10, имеющий входы прямого счета +Т, обратного счета .-Т и вход С синхронизации записи информации по входам40 Оо Оп, схему начальной установки 11, синхронизирующей запись начального состояния в счетчик 10, осмфновной делитель 12 на два (,один счетный триггер), основную логическую схему И 13, схему 1 М анализа состояния счетчика 10, выходную схему 15 совпадения, запоминающий регистр 16 с входами параллельной синхронной записи Оо Оя и С-входом синхро низации записи, дополнительный реверсивный счетчик 17 импульсов с входом прямого +Т и обратного счета -Т и выходом начальной (нулевой) устанавки Р, дополнительный генератор 55 тактовых импульсов 18, первый, второй, третий, четвертый и пятый допол нительные логические элементы И 191 423, а также дополнительный делитель 2 ч на два (один счетный триггер). В качестве схем начальной установки в данном случае использованы одновибраторыПринцип работы устройства заключается в вычислении с помощью счетчика 10 отклонения величины амплиту ды напряжения О, от номинального значения О,к, а счетчиком 17 - скорости изменения амплятуды напряже" ния Ь О на интервале в два периода регулирования напряжения. Это достигается формированием из полуволны си. нусоиды по заданному порогу прямоугольного импульсаВеличина порога (Оп) должна быть выбрана для номиналь. ной амплитуды из соотношения С +7 : Ъа, (фиг.2), т.е. О,=О,э 1 пЕИ.Очевидно, что при таком О и но" минальном значении Оп 1 и величина 7; + Х- Т= 0, а при от.клонении О от Оп,н пропорциональна величине отклонения напряжения. Кроме того, при номинальной амплитуде напряжения эта величина всегда равна 0 независимо от значения частоты контролируемого напряжения и от стабильности генератора 3 тактовых импульсов.Кроме того, одновременно в течение каждых двух периодов Т счетчиком 17 вычисляется скорость изменения ампли . тудного значения напряжения на этом интервале, т,е. ЬО и соответствующий код запоминается в регистре 16, Далее происходит суммирование с заданными коэффициентами этогокода.с кодом, соответствующим величине ; + +Г -С, отсчитанной в первом полу- периоде. Тогда во втором полупериоде формируется пропорциональный этой величине угол наала регулирующего импульса, предназначенного для поступ ления на исполнительное устройство и заканчивающегося по окончании второго полупериода. Независимость угла начала регулирующего импульса от частоты контролируемого напряжения обеспечивается измерением длительности каждого полупериода этой частоты счет. чиком 8 и введением этого значения в каждый период в счетчик 10 в качестве его текущего исходного состояния.. Суммирование кодов, соответствующихТ+Г 1-7.ас кодом, соответствующим Ь О, хранящимся в регистре 16, осуществляется введением его в качестве исходного состояния в счетчик 8 при вычислении им длительности полу10374периода. В результате в счетчик 10в качестве его текущего исходного состояния вводится кроме кода, соответ"ствующего значению Т, величина, соответствующая дО, чем и обеспечивается 5в счетчике 10 суммирование кодов, про.порциональных Ь О и Г+ 6 -72,Независимость от стабильности частоты тактового генератора 3 обеспечи"вается отсчетом всех временных интервалов с помощью одной и той же тактовой частоты и использованием в качестве исходного состояния счетчика 10не фиксированной, а текущей величины,.пропорциональной частоте контролируе" 15мого напряжения. Независимость от стабильности частоты тактового генерато",ра 18, предназначенногодля отсчетасчетчиком 17 величины, соответствующей ЬО, обеспечивается тем, что счет"20чик. 18 вычисляет не абсолютное значение, а разность. Значение .же частотыгенератора 18 определяет только.крутизну зависимости регулирующего воздействия от АО.25Работа устройства осуществляетсяследующим образом,Пороговый элемент 2 по порогу О =1ИОн з 1 п Ф Формирует прямоугольный импульс длительностью Г, в течение ко"0торого через схему 5 совпадения исхему ИЛИ 7 на вход - Т счетчика 10поступает с генератора 3 и=С 6 иимпульсов, где 1 и - период следования импульсов с генератора 335В промежутках С;1 и Г, определяемых схемой И 13, как моменты отсутствия импульса Сд. в первом полупериоде, т,е. как Т/2 - Гд через схему И13 с генератора 3 на +Т - вход счетчика 10 поступает " ь = и+ пЬ 1+Т ъимпульсов,иВ итоге за первый полупериод счетчик 10 отсчитывает п 4 + п - и импульсов и имеет к началу второго полупериода состояние, зависимое ототклонения значения напряжения от номинального, В случае, если это отклонение. равно 0, счетчик 10 вернется ксостоянию в момент начала первого полупериода, т.е. к исходному состоянию. Исходная установка счетчика 10осуществляется схемой 11, формирующей по началу каждого периода импульс,по которому переписывается в счетчик10 код, хранящийся в этот момент времени в счетчике 8 и пропорциональныйтолько величине Т периода контролируемого напряжения При Ь ОО, этот код, как указывалось выше; пропорционален сумме величин, соответствующих ЬОи Т.Раз за период Т по началу второго полупериода импульсом со схемы 9 начальной установки производится запись в счетчик 8 его текущего исходного состояния, отсчитывающего после этого в течение полупериода Т счетные импульсы, поступающие на него с генератора 3 через делитель 12 на два. В результате деления на два делителем 12 счетчик 8 отсчитывает половину полупериода.В качестве исходного состояния в счетчик 8 вводится код с регистра 16, соответствующий величине А О. Вычисление этого кода производится счетчиком 17, Для этого триггером 24 путем деления частоты с периодом Т по импульсам со схемы 9 Формируется интервал времени в 2 Т, начинающийся с отрицательной полуволны, т,е, в течение одного периода Т триггер 24 находится в состоянии логической единицы, в течение другого - в состоянии логического нуля. Короткий импульс со схемы 9 одновременно с установкой триггера 24 в единицу проходит через элемент И 22 на С -вход регистра 1 б, перезаписывая в него содержимое счетчика 17, после чего перед началом отсчета счетчиком 17 (в момент начала второго полупериода) по Р-входу сбрасывается в нулевое состояние счетчик 17.Логический элемент И пропускает на логические элементы И 20 и 21 счет. ные импульсы с генератора 18 в течение времени Т каждый период Т. Через элементы И 20 и 21, управляемые выходами счетного триггера 24, эти импульсы проходят в течение одного периода Т на +Т-вход реверсивного счетчика 17 (через элемент И 20) и в течение второго периода Т на -Т- вход счетчика 17, (через элемент И 21). В результате в течение времени 2 Т счетчик 17 вычисляет код, соответствующий разности Г - Ч; =К ЬО (фиг.2), где К - коэффициент пропорциояальности. Этот код, сохраняющийся неизменным на интервале 2 Т в регистре 16, поступает потом через счетчик 8 в счетчик 10, каждый период по началу первого полупериода. Во втором полу- периоде каждого периода Т открывается схема б совпадения и импульсы с генератора 3 через делитель ч посту 103711ль О.НаказнаГайду став хред Кор ор Л. Бокша едактор А.Козори Тираж 687ПодИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Заказ 6031/ писн 11303 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,