Адаптивный пи-регулятор для управляемых выпрямителей

Адаптивный пи-регулятор для управляемых выпрямителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саоз Советских

Соцлалистичесаа

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.06.73 (21) 1935671/24-7 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.75, Бюллетень !1о 33

Дат» опубликования описания 11.12.75 (51) М. Кл. Н 02р 5/12

Н 02р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1 621.316.727 (088.8) (72) Лвторы изобретения

Э

Н. В. Донской, А. Д. Поздеев и А. Г. Иваной

1:,„-1, 1 .; .. :;-:::.".. ча1 (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ПИ-РЕГУЛЯТОР ДЛЯ УПРАВЛЯЕМЫХ

ВЫПРЯМИТЕЛ ЕЙ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и автоматизированного вентпльного электропривода.

11звестны адаптивные ПИ-регуляторы, слуilIllllllll для управления фазой опп!ра1ощи. импульсов управляемых выпрямителей, работ;!!о!цнх на активно-индуктивную нагрузку с противо-эд.с., которые в зависимости от режима гока изменяют свои параметры (коэффи!н!енг уснления и постоянную времени). Поlpl б!!О !ь в гакнх регулягорах обусловлена

llалнчн.м режима прерыв1тстых токов, при Котором коэффициент усиления управляемого выпрямителя резко падает по сравнению с рсжимом непрерывного тока Изменяется также н структура контура регулирования за счет изменения э,!ектромагнит!!Ой постоянной времени цепи нагрузки. Этот режим существенным образом ухудшает переходные процессы в замкнутой системе автоматического регулирования. В неко — îðûõ случа1!х, как, например в двухконтурных системах регулирования скорости двигателя постоянного тока (система с

ПИ-регуляторамп ioI !I >I скорости), 1102KeT HBступить потеря устойчивости в этом режиме.

Известное устройство имеет сложную струк-.уру. Кроме того, оно имеет и другой недостатОк, заключающийся в наличии переключений, которые неизбежно ведут к повышению уровня помех в канале регулирования и сниженив надежности. Так как изменение параметров регулятора происходит в функции истинного тока нагрузки, то адаптация осуществляется с некоторым запаздыванием, что неблагоприятно сказывается на качестве процессов.

Изобретение свободно от указанных недостатков, содержит один операционный усилитель, а адаптация осуществляется не в функции истинного значения тока, а в функции заданного, что дает даже некоторое опережение.

Это достигается благодаря подключенгпо корректпру!Ошей цепочки к средней точке не1ь линейного делителя напряжения, нелинейное

П IP. IO IIOÒOPOÃO ПОДКЛЮЧЕНО К ВЬ!ХОДУ УСПЛПтеля, а линейное — к выходу датчика э.д.с. нагрузки.

На фиг. 1 показана схема такого устройст2О ва; на фиг. 2 — график про lecca изменения напряжения управления 11-,- при ступенчатом изменении сигнала на входе.

Устройство состоит из операционного scil;IIIтеля 1, корректирующей цепочки 2 —:3, Ilc;lll25 нейного делителя напряжения, состоящего нз стабплитронов - 1, резисторов 5 н 6 и датчика э.д.с. нагрузки 7.

В качестве нелинейного звена могут быть использованы стабилитроны, шунтированпые

Зо резистором, полупроводниковые кремниевые

483753 диоды, варисторы и т. д. В качестве датчика э.д.с. — тахогенератор, тахометрический мост или операционный усилитель, на вход которого подается разность напряжения якоря двигателя и сигнала, пропорционального току двигателя.

Благодаря наличию нелинейного делителя напряжения в цепи обратной связи усилителя

I модуль комплексного коэффициента усиления всего устройства зависит от коэффициента передачи этого делителя, который в свою очередь зависит от разности напряжений (Uq — У,), задающей величину и полярность тока нагрузки. При U — U„-=Î коэффициент передачи делителя минимальный, а коэффициент усиления устройства максимальный.

Штрих-пунктирная линия на фиг. 2 соответствует отсутствию нелинейного делителя, штриховыми линиями показан ход кривой U; при различных сигналов Ug. Из чертежа видно, что скорость изменения U, различна па разных уровнях U, что соответствуюст разным коэффициентам усиления всего устройства или различным постоянным интегрирования ПИ-регулятора).

Зона нелинейного изменения U, как это и требуется для компенсации нелинейности арактеристик управляемого выпрямителя в режиме прерывистых токов смещается по осп U„. в зависимости от величины U„— выходного напряжения датчика э.д.с. нагрузки. Если коэффициент передачи этого датчика выбрать равным обратной величине коэффициента уси15 ления выпрямителя для зоны непрерывного тока, то получим соответствие разности (U, — U<) току нагрузки. При этом для нулевого тока нагрузки (4=o) должно выполняться равенство U = U„a зона повышенных скоростей изменения U, должна соответствовать зоне углов управления выпрямителем в режиме прерывистых токов. Последнее обеспечивается соответствукицим выбором напряжения пробоя стабплптропов 1. 1 а кн м образом, в предлагаемом устройстве возможна компенсация нелинейности характеристик преобразователя в режиме прерывистого тока во всем диапазоне изменения э.д.с. нагрузки.

Предмет изобретения

Лдаптивный ПИ-регулятор для управляемых выпрямителей, содержащий операционно пый усилитель, RC-цепь обратной связи, датчик э.д.с. нагрузки выпрямителя, резисторы и нелинейное сопротивление, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, RC-цепь обратной связи подключс

25 па к общей точке последовательного соедпнешгя дополнительного резистора и нелинейного сопротивления, выполненного, папримср, в виде встречно-последовагельпо включенных стабилитронов, зашуптированных резистором, зо причем дополнительный резистор подключен к выходу датчика э.д.с. нагрузки, а нелинейное сопротивление — к выходу операционного усилителя, 483753

+Д t ((LJ (pyle f

Составитель В. Климов

Техред Т, Миронова

Редактор В, Фельдман

Корректор Е. Рожкова

Заказ 3002/11 Изд. № 983 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2