Устройство для импульсного регулирования мощности
Иллюстрации
Реферат
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВМИЯ МОЩНОСТИ, содержащее управляемый вентиль, вкл101Ченный входным и первым выходным выводами , причем второй выходной вывод 4в ляется общим/ управления вентилем , соединенный с управляющим вентиля, формирователь синхроимпульсов , подключенный своим выхо дом к счетным входам счетчиков такта и длительности импульса мощности, счетные выходы которых соответственн подключены к установочное входу счетчика длительности импульса , f ностн, и входу Установка триггера управления,выход которого соединен с первьм входом ключа управления венти7 лем,а также двоичныйсуммирунадий счет-. чик и генератор импульсов, от л и чающееся тем, что, с целью упрощения, улучшения дшнамических характеристик и повышения точности, дополнительно введены регистр и цифровой компаратор, выход которого соединен с входом УстaHOBka триггера управления и входом сброса в ноль двоичного сук&1ирующего счетчика, одни входы поразрядно подключены к папараллельному выходу двоичного суммирукнцего счетчика, вторьте вхо$1Ы сое ди«ены с блоком, формнрукяц м код числа длительности интервала регулирования , выход регистра соединен со счетным входом двоичного суммирующего счетчика, его счетный вхоц с илходрм генератора импульсов установочный вход - с счетным выходом счетчика тактов, выход формирователя синхроимпульсов дополнительно подк;шчен к второму входу ключа упра&леиня вентилем, а его вход соединен с )дом .управляемого вентиля.
СОЮЗ ООВЕТСНИХ
РИМЭЬЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к а вт0Рсйав аии Втвъствч
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ СССР
Л и (21) 3400993/24-07 (22) 26.02.82 (46) 23.05 ° 83. Бюл..В 19 (72) В.A. Скаржепа (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621. 314.728(088.8) (56) . 1. Numerical Power Con t ro l T;
"! nst rument s and. Cont ro1 ЬузйеМ", США, 1969, Ф 12, с. 71-72.
2. Авторское.свидетельство СССР
В 699515, кл. 8 05 Г 1/66, Н 02 М 5/22. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ, содержащее управляемай вен иль, включенный между входным и первым выходным выводамн,.причем второй выходной вывод является общим, ключ управления вентилем, соединенный с управляющим вхо-,дом вентиля, формирователь синхронмпульсов, подключенный своим выходом к счетным входам счетчиков такта и длительности импульса мощности, счетные выходы которых соответственно подключены к установочному входу . счетчика длительности импульса мощSU„„A
3(59 G 05 F 1 66 Н 02 И 5 22 ности, и входу "Установка" "0".триггера управления, выход которого соединен с первым входом ключа управления венти
;лем, а также двоичный суммирующий счет-,, . чик и генератор импульсов, о т л и,ч ающее с я тем, что, сцелью упрощения, улучшения -динамических характеристик и повышения точности, дополнительно введены регистр и цифровой компаратор, выход которого соединен с входом "Установка"1" триг. гера управления и входом сброса в ноль двоичного суммирующего счетчика, одни входы поразрядно подключены к .папараллельному выходу двоичного суммирующего счетчика, вторые входы сое, динены с блоком, формирующим код чис-(В .:ла длительности интервала регулирования,. выход регистра соединен со счетным входом двоичного суммирующего счетчика, его счетный входс выходом генератора импульсов, ус, тановочный вход - с счетным выходом ф счетчика тактов, выход формирователя синхроимпульсов дополнительно подключен к второму входу ключа управления вентилем, а его вход соединен с ансщом .Управляемого вентиля.
1019422
Недостатком этого устройства является то, что техническая реализация его требует большого числа цифровых элементов при построении генераторов заданного числа импульсов, так как число этих импульсов должно быть много больше максимального управляющего сигнала. Кроме того, так как работа устройства программирует ся величиной управляющего сигнала один раз в течение интервала регулирования в его начале, то можно изменять управляющий сигнал не чаще, чем один раз в течение интервала регулирования, s результате чего за« паэдывание схемы велико. Это ухудшает динамические характеристики устройства. И, наконец, точность управления зависит от точности деления заданного в генераторе числа импульсов на величину текущего значения сигнала управления, что в большинстве случаев приводит к ошибке.
Цель изобретения — упрощение устройства, улучшение его динамических характеристик и повышение точности управления.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для импульсного регулирования мощности, содержащее управляемый вентиль, включенный между входным и первым выходным выводами, причем второй выходной вывод является общим, ключ управления вентилем, соединенный с управляющим входом вентиля, формирователь. синхроимпульсов, подключенный своим выходом к счетным входам счетчиков такта и длительности импульса мощности, счетные выходы которых соответственно подключены к установочному входу счетчика длительности импульса мощности и вхо. ду "установка"0" триггера управления, выход которого соединен с первым входом ключа управления вентилем, а также двоичный суммирующий счетчик и генератор импульсов, дополнительно введены регистр и цифровой компаратор, выход. которого соединен с входом "установка"1" триггера управления и входом сброса в ноль двоичного суммирующего счетчика, одни входы поразрядно подключены к параллельному выходу двоичного суммирующего счетчика, вторые входы соединены с блоком, формирующим код числа длительности интервала регулирования, выход регистра соединен с счетным входом двоичного суммирующего счетчика, его счетный вход - с выходом генератора импульсов, установочный вход с счетным выходом счетчика тактов, выход формирователя синхро-. импульсов дополнительно подключен к второму входу ключа управления вентилем, а его вход соединен с анодом управляемого вентиля.
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве импульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока. 5
Известно устройство для импульсного регулирования мощности переменного тока, регулирующее мощность путем подключения нагрузки к сети со временем каждого подключения, крат- 10 ным целому числу полупериодов сете-. вого напряжения, в течение интервала импульсного регулирования.
Оно содержит последовательно соединенные синхронизированный с се- 15 тью формирователь синхроимпульсов, распределитель, многоразрядную схему совпадения, схему И, ключ, управляемый вентиль и нагрузку, причем входы схемы И соединены с выходом много-20 разрядной схемы совпадения и выходом формирователя синхроимпульсов, а входы многоразрядной схемы совпадения поразрядно соединены с соответствующими выходами распределителя и регистра, на входы которых подается дискретный сигнал управления 1 .
Однако эта схема имеет ограниченные функциональная возможности, в связи с тем, что использование в ней двоичного распределителя и регистра в сочетании с многоразрядной схемой совпадения приводит к ограничению диапазона изменения длительности интервала регулирования и дискретности регулирования, которые могут принимать соответственно значения Тс, ЗТс, 7Тс, ..., (2 -1)Т и т.д., и 100%, ЗЗ,ЗЪ, 14,3%, ...,-уг- Ъ
100 и т,д., где n - число двоичных разря-40 дов распределителя и регистра; Т длительность периода сетевого напряжения. Получение промежуточных произвольных значенийдлительности интервала регулирования невозможно. 45
Наиболее близким к изобретению asляется устройство для импульсного регулирования мощности, содержащее управляемый вентиль, включенный между входным.и первым выходным выводами, причем второй выходной вывод является общим, ключ управления вентилем, соединенный с управляющим входом вентиля, формирователь синхро импульсов, подключенный своим выходом к счетным входам счетчиков такта и длительности импульса мощности, счетные входы которых соответственно подключены к установочному входу счетчика длительности импульса мощности и входу "Установка"0" триг- 60 гера управления, выход которого сое-. динен с первым входом ключа управления вентилем, а также двоичный сумми-. рующий счетчик и генератор импульсов С2 3. 65
1019422
Составитель T. Добровопьскис
Редактор C. Патрушева Техред И. Гайду
Корректор М. Шароши,Заказ 3703/42 Тираж 874 Подписное
ВНИИПИ Государственного комятета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, >ул. Проектная, 4
На чертеже представлена блок-схе-, ма устройства импульсного регулирования мощности.
Это устройство содержит формирователь 1 синхронимпульсов, вход которого подключен к шине 2 сети, а выход — к счетным входам счетчика 3 такта и счетчика 4 длительности импульса мощности, выходы которых соответственно соединены с установочными входами регистра (счетчика) 5, счетчика 4 длительности импульса мощности и входом "Установка"0" трит» . гера б управления, прямой выход которого через ключ 7 соединен. с управляющим входом вентиля 8, последовательно с нагрузкой 9 подсоеди неннОго к шине 2 сети. Кроме того, устройство содержит генератор 10 импульсов, подключенный к счетному входу регистра 5, выход которого соединен со счетным входом двоичного суммирующего счетчика 11. Параллельные выходы счетчика 11 подключены поразрядно к первым входам цифрового компаратора 12, на вторые входы 13 которого поступает сигнал длительности интервала регулирования 13, а вы. ход соединен с входом "Установка"1" триггера б и сбросом в ноль счетчика 11.
Устройство работает следуювр м образом.
При появлении напряжения на шине 2 сети формирователь 1 генерирует синхроимпульсы в момент перехода через ноль напряжения сети. Частота этих импульсов равна, например, 2f, где Гс †. частота напряжения сети. Эти ймпульсы поступают на ключ
7 и счетные входы счетчиков 3 и 4.
Триггер 6 в исходном состоянии сброшен в ноль, поэтому ключ 7 заперт и . синхроимпульсы к вентилю 8 не проходят. На счетных выходах счетчиков
3 и:4 из синхроимпульсов формируются импульсы с частотой такта
F 21 /k> и периодом Ò3 и частотой Р4 2 с/,k+ и периодом Т . При этом
Т3 3Тд, т.е. k3pkq „ k3, k4 соохветственно коэффициенты деления счетчиков 3 и 4, Таким образом, счетчиком 3 формируются тактовые .импульсы для работы всей схемы, причем внутри периода Т> укладывается
k> полупериодов сетевого напряжения.
Период Т состоит из k полупериодов сетевого напряжения и составляет минимальную единицу мощности, подключаемой к нагрузке.
10 Каждый тактовый импульс записыва-, ет в счетчик 4 число, равное k+ определяя тем самым длительность импульса мощности, и в счетчик 5 число, равное сигналу управления х у. По окончании тактового импульса это число из счетчика 5 импульсами генератора
10 переписывается в счетчик 11, сравниваясь в компараторе 12 с числом М, поступающим на входы 13 и равным
О максимальному сигналу управления или числу тактовых импульсов в период регулирования.
Если х„<М, то на выходе компаратора 12 остается ноль, триггер б остается в исходном состоянии, ключ 7 заперт и в данном такте напряжение к нагрузке не подключается. Следующий импульс с выхода счетчика 3 опять .приводит к записи в счетчик 5 числа х, которое по окончании импульса
-ЗО начинает последовательно переписываться в счетчик 11 ° Если 2х >М, то в момент равенства содержимого счетчика 11 числу М срабатывает компаратор, устанавливая триггер б в состояние 1, 35 ключ 8 открывается, пропуская к нагрузке число синхроимпульсов, равное k4. Тот же импульс с выхода комнаратора 12 сбрасывает счетчик 11, а по окончании. его в счетчик 11 до4g считывается из счетчика 5 число импульсов, равное.2ху-М . И так далее.
Таким образом, данное устройство, имея простую схему, обеспечивает хорошие динамические характеристики
4S и высокую точность управления при регулировании обьектов с малой инер° ционностью, быстро изменяющимися параметрами управления.