Способ регулирования напряжения группы импульсных регуляторов

Способ регулирования напряжения группы импульсных регуляторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является увеличение результирующего коэффициента мощности. Импульсные регуляторы располагают в порядке убывания потребляемых токов. Токи регуляторов разбиваются на последовательности так, что полная сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности больше единицы , -а сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности без последнего члена меньше единицы. Два последних импульса тока каждой последовательности заменяют тремя эквивалентными импульсами таким образом, что существует интервал одновременного включенного состояния двух регуляторов. Полученные реальные и эквивалентные группы импульсов токов регуляторов разбивают на две равные по потребляемому току группы. Включение регуляторов в первой группе производят в порядке возр астания амплитуды тока, а затем Осуществляют включение регуляторов второй группы в порядке уменьшения амплитуд токов. 4 ил. S О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1418673 А 1 5И 4 С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)вел

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4185890/24-07 (22) 26 . 01 . 87 (46) 23.08.88. Бюп. Р 31 (71) Криворожский горнорудный институт (72) Г.Г.Лазаревич, А.А.1дкода, И.В.Иурашкина, А.Ф.Синолицый и А.В.Яровой (53) 621.316. 722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 377725, кл. G 0$ F 5/01, 1971.

Авторское свидетельство СССР

В 337899, кл. Н 02 P 3/00 ° 1970. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ГРУППЫ ИМПУЛЬСНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является увеличение результирующего коэффициента мощности. Импульсные регуляторы располагают в порядке убывания потребляемых токов.

Токи регуляторов разбиваются на последовательности так, что полная сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности больше единицы, .а сумма коэффициентов заполнения импульсов тока последовательности без последнего члена меньше единицы. Два последних импульса тока каждой последовательности заменяют тремя эквивалентными импульсами таким образом, что существует интервал одновременного включенного состояния двух регуляторов. Полученные реальные и эквивалентные группы импульсов токов регуляторов разбивают на две равные по потребляемому току группы. Включение регуляторов в первой группе производят в порядке возрастания амплитуды тока, а затем Осуществляют включение регуляторов второй группы в порядке уменьшения амплитуд токов. 4 ил.

1 1418673 2 (20

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для импульсного регулирования напряжения группы потребителей с различным потреблением тока.

Целью изобретения является увеличение результирующего коэффициента мощности, 10

На фиг. 1 приведена блок-схема уогройогеа, реализующего преллагаеый способ; на фиг. 2 — временные ди аграммы токов нагрузок четырех одиночных регуляторов; на фиг. 3 — вре- 15 менные диаграммы реальных и эквивалентных токов четырех регуляторов; на фиг. 4 — временные диаграммы токов отдельных регуляторов и общего йотребляемого регуляторами тока.

Блок-схема импульсного регулиро Вания напряжения группы потребителей с различным потреблением тока содер1кит группу регуляторов 1, каждый из которых со своей последовательно сое- 25 диненной нагрузкой 2 подключен к выходу источника 3 питания, и общую систему 4 управления, выходы которой соединены с входами регуляторов 1.

Сущность предлагаемого способа 3О состоит в том, что согласно способу регулирования напряжения группы регуляторов, каждый со своей нагрузкой и общей системой управления, путем изменения длительностей включенного состояния нагрузки к источнику питания при постоянном периоде регулирования и совмещении начала включенного состояния каждого последующего регуля тора с моментом выключения предыцуще- 40 го, разделенных на две одинаковые по потребляемым токам группы, сначала подключаются к источнику питания нагрузки одной группы, например, в порядке возрастания потребляемых токов, 45 а затем — нагрузки другой группы, но в порядке убывания потребляемых токов, сначала токи нагрузок располагают в порядке убывания, затем объединяют в последовательности, равные периоду регулирования, длительность которых формируют путем введения эквивалентных фиктивных нагрузок, каждая со своим регулятором, а разделение на две одинаковые по потребляемым токам группы и подключение их в порядке, например, возрастания или убывания происходит с учетом реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок.

1эк экз

1Н 1«

Последовательность включения регуляторов к источнику 3 питания при управлении по предлагаемому способу определяется с учетом того, что объединение регуляторов 1 в группу и их регулирование с использованием общего блока 4 управления должны обеспечивать такие же их выходные параметры как и в случае независимого регулирования, Распределение токов нагрузок в порядке убывания их значений позволяет определить количество последовательностей Р, длительность которых формируется путем введения в последовательность эквивалентных фиктивных нагрузок, образуемых одновременным включением двух регуляторов, равной периоду регулирования, исходя из суммарного времени включенного состояния всех регуляторов, т.е.

Р =K,./т„=Е,, ;щЛ 1= где P — принимается ближайшее целое число — длительность включенного сос.

1 т оя ния i-r o р егуля тора;

m — общее количество регулято-ров, объединенных в группу, . — коэффициент заполнения для

71

i-го регулятора.

Количество реальных токов нагрузки п входящих в указанные последовательности, находится из условий

П П-1

;« .» 1,, . y.(1, 1щ „j=При этом для токов, составляющих завершающую последовательность, выполняется только первое из условий.

Длительность последовательностей, кроме завершающей, формируется равной длительности периода регулирования путем введения в них вместо двух заключающих последовательность реальных токов нагрузок трех эквивалентных фиктивных нагрузок со своими регуляторами. Параметры, характеризующие работу эквивалентных фиктивных регуляторов, определяются следующим образом:

14186 з и

3 эк! + — "; Ф!-

1=1 !!-! 5 у " Е y-! ю где эк эк эк

l 3 у — величины токов эк! эк э 3 и коэффициенты 1р заполнения эквивалентных фиктивных нагрузок соответственно.

Длительность завершающей последо- 15 вательности формируется равной периоду регулирования за счет введения эквивалентного фиктивного тока нагрузки с амплитудой, равной нулю, и коэффициентом заполнения, дополняющим 20 суммарное относительное время включенного состояния всех реальньм регуI ляторов, входящих в завершающую по- . следовательность, до единицы. Величина напряжения как и на реальных, так 25 и на эквивалентных фиктивньм нагрузках регулируется с помощью реальных и эквивалентных фиктивньм регуляторов соответственно изменением длительности подключенного состояния реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок к источнику питания.

Совокупность реальньм и эквивалент- . ных фиктивных нагрузок делится на две одинаковые по потребляемым токам группы и определяется порядок их подключения к источнику питания. Вначале подключаются к источнику питания реальные и эквивалентные фиктивные нагрузки одной группы, например, 4О в порядке возрастания величин токов, а затем реальные и эквивалентные фиктивные нагрузки другой группы, но в порядке убывания. В связи с тем, что эквивалентные фиктивные нагрузки об- 45 разуются из peanüíûõ нагрузок и регуляторов, то полученный порядок подключения реальных и эквивалентных фиктивных нагрузок реализуется путем соответствующих подключений к источнику питания только имеющихся реальных нагрузок согласно найденным параметрам работы эквивалентных фиктивных регуляторов со своими нагрузками.

В этом случае порядок включения реальных регуляторов таков, что форма периодической кривой результирующего нагрузочного тока начинается и заканчивается импульсами с относи73 тельно малой амплитудой. Перекрытие последовательностей токов нагрузки происходит таким образом, что исключается наложение импульсов с большой амплитудой. В итоге график результирующего нагрузочного тока оказывается относительно выравненным и, следовательно, обеспечивается высокое значение результирующего коэффициента мощности группы установок во всем диапазоне изменения параметров работы реальных регуляторов. При этом система управления должна автоматически изменять последовательность включения регуляторов, если изменяется соотношение как между потребляемыми токами, так и коэффициентами заполнения °

Последовательность работы группы регуляторов 1 при управлении по предлагаемому способу иллюстрируется приведенными диаграммами токов. В качестве конкретного примера рассматривается последовательность работы группы регуляторов, число которых равно четырем. Сущность рассуждений не изменится, если группа состоит из двух трех, пяти или большего числа регуляторов, и в этом случае расположение импульсов реальных и эквивалентных фиктивньм токов.по степени возрастания к середине последовательности подключений и убывания к концу дает выравнивание графика результирующего потребляемого тока, что обеспечивает высокое значение коэффициента мощности установок в целом.

На фиг. 2 приведены диаграммы токов нагрузки, характеризующие параметры работы четырех одиночных независимо регулируемых .широтно-им-. пульсных регуляторов, рассматриваемых в качестве конкретного примера (здесь I > - ток базисный, произвольно выбранный) .

Вычислительные и логические операции по определению порядка работы реальных регуляторов выполняются системой 4 управления, с выхода которой управляющие сигналы подаются на входы соответствующих регуляторов 1.

Как следует из диаграммы нагрузочных токов (фиг. 2), для рассматриваемых здесь нагрузок выполняется соотношение

11K = 13 = 0,.7Т„;, 1 з 13K = Е 11 — 1) + 14 = 0 7Т +

+ 0,5I =. 1,2I

ЭО э 1 14

У„=1 — Е 7+7,=1 (у,+

+,+ y4) + y--1->,-, = 1-0,30,35 = 0,35; з

О экг . 1 31 У 3 74) =л

= 03+05+0,35-1 = 0,15;

- +,= — (+

У3+Ь) +ТФ 1 в У 103

0,5 0,2.

На фиг. 3 приведены нагрузочные диаграммы реальных и эквивалентных фиктивных регуляторов при разделении нагрузок на две одинаковые по потребляемым токам группы и подключении к

55 источнику питания сначала нагрузок одной группы в порядке возрастания реальных и эквивалентных фиктивных

5 14186 где i1 i ;i i4 — токи первой, второй третьей и четвертой нагрузок соответственно, 5. согласно которому токи нагрузок pact полагаются в порядке убывания их значений следующим образом. второй, третий, четвертый и первый. Длительность включенного состояния всех регулято- 10 ров в соответс вии с диаграммами на (,.фиг. 2 равна „у; = у, = у,+ у +

i+y + 1л4 0,4+0,3+0,5+6,35=1,55.

Таким образом, в данном случае

Р = 2. Поскольку g + ) = 0,3+095 15

= 0,8 (1, à y + +у + у,= 0,3+0,5+

+0,35 = 1 15 м ) 1, то первую последовательность составляют токи второй, третьей и четвертой нагрузок (п=3) .

Во вторую последовательность, являю- 20 ! щуюся завершающей, входит ток первой нагрузки (n=1) .

Эквивалентные фиктивные регулято ры (каждый со своей эквивалентной

,фиктивной нагрузкой) в соответствии с полученными соотношениями имеют следующие параметры работы:

73 б токов, а затем нагрузок другой груп пы, но в порядке убывания потребляемых токов. Порядок подключения реальных регуляторов к источнику питания, определяемый на основании диаграмм подключения реальных и эквивалентных фиктивных регуляторов (фиг. 3), указан на фиг. 4. Там же приведена кривая результирующего нагруэочного тока, Как следует иэ кривых фиг. 4, предлагаемый способ регулирования напряжения группы регуляторов дает выравненный график результирующего тока и, таким образом, обеспечивает высокое значение коэффициента мощности всех установрк в целом.

Формула изобретения т

Способ регулирования напряжения группы импульсных регуляторов, управляемых от общего блока управления, путем изменения длительностей включенного состояния каждого регулятора при постоянной частоте их переключения, причем момент включения каждого последующего регулятора совмещают с моментом выключения предьдущего, при котором регуляторы разбивают на две одинаковые по потребляемому току группы и включают регуляторы первой группы в порядке возрастания потребляемых токов, а регуляторы второй группы — в порядке убывания потребляемых токов, отличающийся тем, что, с целью увеличения результирующего коэффициента мощности, разбиение регуляторов на группы .по потребляемому току производится с учетом введения дополнительных эквивалентных импульсов потребляемого тока, образованных одновременным включением двух регуляторов, для чего импульсы тока, потребляемые отдельными регу— ляторами, располагают в порядке убывания их амплитуд и формируют из них последовательности импульсов тока. в соответствии с выражениями ь и-л

- Xy,,)1 -у(1, ;= л 1=л — число регуляторов, образующих выделенную последовательность," — коэффициент заполнения для

1. го регулятора выделенной последовательности; и-i

) г

i=1 К 1

7 где Зх э

1 экз

ill f y n-1+j э и эх

1О экЗ

3 эк т

7 1418673 и в сформированных последовательностях два последних импульса тока эаменяют тремя эквивалентными сформированными согласно условиям амплитуда соответственно первого, второго и третьего эквивалентных им" пульсов тока, коэффициенты эаполнения соответственно первого, второго и третьего эквивалентных импульсов тока.

1418673 ое

У

e,ts t„e,e r„в, тз „т„

ОЯ ае.ач ай

6 й7 ае

0,2

7д D5 Т

Фиг.2

rtL

С ос та вит ел ь Ю. Опадчий

Редактор Н.Гунько Техред Л. Олийнык Корректор О. Кравцова

Заказ 4152/44 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4