Способ стабилизации предразрядного напряжения емкостного накопителя с зарядным ключом

Способ стабилизации предразрядного напряжения емкостного накопителя с зарядным ключом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в стабилизированных системах заряда мощных емкостных накопителей, работающих в частотноимпульсном режиме. Цель изобретения - повышение точности стабилизации предразрядного напряжения. Цель достигается тем, что напряжение уставки формируют путем вычитания из опорного напряжения коррекции, полученного путем интегрирования и последующего усиления в 1/С<SB POS="POST">н</SB> раз, где С<SB POS="POST">н</SB> - емкость накопителя, сигнала, пропорционального зарядному току на интервале запирания зарядного ключа. При этом операцию сравнения напряжения уставки и напряжения заряда емкостного накопителя производят во время последующего зарядного цикла. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИК (51)л G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4490767/24-07 (22) 06.10.88 (46)15.12.90. Бюл. N 46 (71) Филиал Всесоюзного электротехнического института им. B.È,Ëeíèíà в г. Тольятти (72) А.А. Кувшинов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 365784, кл. Н 02 М 7/04, Авторское свидетельство СССР

N 515218,,кл. Н 02 M 3/04. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРЕДРАЗРЯДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЕМКОСТНОГО

НАКОПИТЕЛЯ С ЗАРЯДНЫМ КЛЮЧОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для создания стабилизированных систем заряда мощных емкостных накопителей, ра-. ботающих в частотно-импульсном режиме.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации за счет компенсации влияния инерционности тиристорного или диодного ключа, На фиг.1 представлены временные диаграммы; на фиг,2 — схема, реализующая способ..

В момент времени t< (фиг.1), когда напряжение заряда емкостного накопителя достигает напряжения уставки Uy, начинается. принудительное запирание зарядного тиристорного или диодного ключа. Зарядный ток с момента времени to быстро уменьшается и достигает нулевого значения в

„„5Q „„1614008 А1 в стабилизированных системах заряда мощных емкостных накопителей, работающих в частотно-импульсном режиме. Цель изобретения — повышение точности стабилизации предразрядного напряжения — достигается тем, что напряжение уставки формируют путем вычитания из опорного напряжения напряжения коррекции, полученного путем интегрирования и последующего усиления в

1/Сн раз, где CH — емкость накопителя, сигнала, пропорционального зарядному току на интервале запирания зарядного ключа.

При этом операцию сравнения напряжения уставки и напряжения заряда емкостного накопителя производят во время последующего зарядного цикла, 2 ил. момент времени t1 Длительность интервала

to — t1 определяется конкретной схемой и параметрами узла принудительной коммутации зарядного тиристарного или диодного ключа.

На интервале to — 11 через емкостный накопитель протекает заряд, равный

t1

01=f l2 dt. .<0 а напряжение емкостного накопителя ста новится больше напряжения уставки Uy на величину

Л01= 01 Сн, где l2 — зарядный ток емкостного накопителя.

С момента времени t1 до момента ta через зарядный тиристорный или диодный

1614008 ключом 3, зарядный диодный ключ 4 и емкостный накопитель 5 с, атчиком 6 зарядного напряжения. Датчик 7 зарядного тока через управляемый ключ 8 подключен к интегратору 9, выход которого через пропорциональный усилитель 10 свяэан с запоминающим конденсатором 11, Напряжение уставки Uy и напряжение запоминающего конденсатора 11 подаются на блок

12 вычитания, выход которого соединен с одним иэ входов блока 13 сравнения. Второй вход блока 13 сравнения подключен к датчику 6 зарядного напряжения, а выход соединен с управляющими входами тиристорного ключа 3 и управляемого ключа 8.

Устройство работает следующим образом.

В момент первого заряда емкостного накопителя 5 до напряжения уставки Оу срабатывает блок 13 сравнения и включает тиристорный 3 и управляемый 8 -ключи.

Поскольку заряд емкостного накопителя 5 осуществляется через реактор 2, напряжение уставки Uy выбирается больше напряжения источника 1 зарядного напряжения, Поэтому включение тиристорного ключа 3 сопровождается коммутацией зарядного тока и эапиранием зарядного диодного ключа

4. Одновременно с началом коммутации с выхода датчика 7 зарядного тока на выход интегратора 9 поступает сигнал

О7 = i2/К7, где К7 — коэффициент передачи датчика 7 зарядного тока; пропорциональный зарядному току iz на интервале коммутации.

На выходе интегратора 9 к моменту полного запирания зарядного диодного ключа 4 устанавливается напряжение

1 18

U9= — !2 от=

К7

= (a — О8 )/<7 . на выходе пропорционального усилителя

0 — напряжение

О1 О8

ОЮ = К10 О9

Сн К7, = ЛО. К7, де K1o = 1/Сн — коэффициент усиления проорционального усилителя 10, Запоминающий конденсатор 11, устаовленный на выходе пропорционального силителя 10, заряжается до напряжения

10, которое затем поступает на один иэ ходов блока 12 вычитания. На входе блока

3 сравнения устанавливается скорректироанное значение напряжения уставки, равое

Uy = Uy Ок = Uy ЛОн.

В результате очередная коммутация за одного тиристорного или диодного ключа а начинается в момент совпадения напряжения заряда емкостного накопителя с пол- 45 ученным значением уставки Uy . !

При Q» О8 напряжение коррекции Ок положительно, Uy < Uy, а емкостный нако- г

1 питель эа время коммутации тиристорного и или диодного ключа доэаряжается от напря- 50 жения Uy до напряжения заданной уставки н

iJy. ПРи Q> < О8 напРЯжение коРРекции Uv,Ó отрицательно, Uy > Uy, а емкостный нако- U ! й7итель за время коммутации тиристорного в или диодного ключа разряжается от напря- 55 1

«кения Uy до заданной уставки Оу.

1 в

Устройство (фиг.2) содержит источник 1 н

Зарядного напряжения, к зажимам которого подключены последовательно соединенные реактор 2, шунтированный тиристорным ключ протекает обратный ток, а через емкостный накопитель — заряд, равный заряду восстановления О8 тиристорного или диоднаго ключа, Напряжение емкос«ного нако- пителя уменьшается на величину 5

ЛО2= О8 C„, После полного запирания зарядного тиристорного или диодного ключа напряжение емкостного накопителя в зависимости от соотношения величин ЛU> 10

uj AUg становится больше или меньше напряжения уставки Uy. Только при Л U> = Л

U2 и, соответственно, 01 = О8 напряжение емкостного накопителя равно напряжению уставки Uy, В последнем случае инерцион- 15 ность зарядного ти ристорного или диодного ключа не влияет на точность стабилизации г1редразрядного напряжения.

Для компенсации отклонения напряжеия заряда емкостного накопителя за время 20 эапирания зарядного тиристорного или диодного ключа напряжение уставки Uy необходимо корректировать на величину возникшего отклонения, Напряжением коррекции Ок является результат интегрирова- 25 ния и последующего усиления в 1/Сн раэ зарядного тока на интервале запирания ти }исторного или диодного ключа

18

Ок=,«12 д1 —, 30

t0

= — (Q> — Q8i /С =h,u.,, е UH — величина отклонения напряжения аряда емкостного накопителя от напряжеия уставки Uy. 35

Скорректированное значение напряжеия уставки Uy определяется вычитанием

1 олученного напряжения коррекции Ок из заданного значения напряжения уставки Uy

Uy = Оу О10 = Uy Л Он/К7, 1б14008

После разряда емкостного накопителя 5 тиристорный ключ 3 запирается, а зарядный диодный ключ 4 отпирается под действием напряжения источника 1 зарядного напряжения и начинается очередной зарядный цикл, Скорректированное значение напряжения уставки Uy в течение всего зарядно1 го процесса поддерживается неизменным с помощью запоминающего конденсатора 11, поэтому включение тиристорного ключа 3 происходит в момент заряда емкостного накопителя 5 до напряжения Uy . После пол1 ного запирания диодного ключа 4 напряжение емкостного накопителя 5 при

Qr > Ов равно

u5 = Кб uy + Л U. = Кб иу Л u„I

«Кб/К.7+ huH, где К6 — коэффициент передачи датчика б зарядного напряжения.

При Q«QB напряжение емкостного накопителя 5 после полного запирания зарядного диодного ключа 4 устанавливается равным

05 = Кб Uy Л0н = Кб Оу+Л 0н"

1 х Кб/К7 Л0н

Как видно, при выполнении условия Кб=

= К7, т,е. при равенстве коэффициентов пе-, редачи датчиков б зарядного напряжения 7 зарядного тока, напряжение емкостного накопителя 5 после полного запирания диодного ключа 4 равно напряжению заданной уставки 13у, Таким образом, за счет коррекции напряжения уставки обеспечивается компенсация инерционости процесса выключения зарядного ключа 4.

Если заряды 01, Ов в дальнейшем не изменяются, то на выходе пропорционального усилителя 10 и на зажимах запоминающего конденсатора 11 напряжение неизменно, Соответственно, не изменяются напряжение коррекции Ок и скорректированное значение напряжения уставки

uy.

Изменение зарядов Q>, Qg, вызванное, например, колебаниями напряжения источ5 ника 1 зарядного напряжения, установкой нового значения уставки Uy и другими причинами, сопровождается соответствующим изменением напряжения запоминающего конденсатора 11. Однако при сохранении

10 условия Кв = Kz напряжение емкостного накопителя 5 будет всегда равно напряжению заданной уставки иу, независимо от условий коммутации зарядного диодного ключа 4.

15 Таким образом, предлагаемый способ за счет коррекции напряжения уставки, обеспечивает компенсацию влияния инерционности процесса выключения зарядного тиристорного или диодного ключа при лю20 бой мощности емкостного накопителя, за счет чего достигается положительный эффект, заключающийся в повышении точности стабилизации предразрядного напряжения.

25 Формула изобретения

Способ стабилизации предразрядного напряжения емкостного накопителя с зарядным ключом, заключающийся в сравнении измеренного напряжения заряда на

30 выходе накопителя с напряжением уставки и запирании зарядного ключа в момент равенства сравниваемых сигналов, о т л и ч аю щ и и с si тем, что, с целью повышения точности стабилизации, напряжение устав35 ки формируют путем вычитания из опорного напряжения напряжения коррекции, полученного путем интегрирования и последущего усиления в 1/Сн раз, где Сн — емкость накопителя, сигнала, пропорционального заряд40 ному току на интервале запирания зарядного ключа, при этом операцию сравнения производят во время последующего зарядного цикла.

1614008 фиг. 1

Фиг. Я

Составитель С.Чернышева

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 3893 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101