Импульсный регулятор мощности
Патент 731422
Авторы
Классы МПК
Импульсный регулятор мощности
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсннх
Соцкаписткческих
Ресттубпнк
ОП ИСАКЙЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ
„,731422
2, == \,/б=-..
-" ::S ф ° "=„Г (61) Дополнительное и авт. саид-ву— (22) Заявлено 28.04.77 (21) 2483507/18-24 с присоединением заявки .% 2497183/24 (23) Приоритет (;) l )M. Кл.
G 05 О 23/19
Гасударстваниый комитет
Опубликовано 30.04.80. Бюллетень Л 16 по делам изобретений и аткрытнй (эЗ j т Д К б21.39б (088.8) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения
В. Н. Дианов, Е. Д. Каплан и П. Г. Янцен (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ
Изобретение относится к регулированию электрической мощности.при нагреве и может быть использовано в производстве стекловолокна для поддержания с высокой точностью температуры стеклоплавильного сосуда.
Известен регулятор электрической мощности для стабилизации температуры, содержащий источник переменного напряжения, тиристор, нас гревательный элемент, динистор, терморезистор и стабилитрон, позволяющий осуществить импульсное регулирование мощности в нагревательном элементе (1).
Недостатком данного устройства является невысокая плавность регулирования, обусловленная использованием только одного положительного полупериода питающей сети.
Известен также импульсный регулятор мощности. содержащий измерительный элемент, тиристорный исполнительный элемент, блок пре-20 образования фазы во временной интервал, широтно-импульсный модулятор и элемент И, позволяющий увеличить плавность регулирования температуры (2) .
Недостатком регулятора является снижение надежности коммутирующих устройств (тирнсторов} и высокий уровень радиоп >мех, обус.—
Ловленный использованием фазоимпульсного способа управления тирнсторами, и, как следствие, углом "зажигания" тнрлсторов, отличным от нуля.
Наиболее близким к предлагаемому является импульсный регулятор мощности, содержащий тиристорный ключ, силовой вход которого подключен к источнику переменного напряжения, соединенному с последовательно включенными ограничитечем и дифференцирующим звеном, датчик обратной связи, элемент совпадения и ждущий генератор импульсов. В данном устройстве один из входов элемента совпадения соединен с выходом датчика обратной связи, роль которого выполняет генератор импульсов, а другой вход элемента совпадения подключен к выходу ждущего генератора импульсов, соединенного с выходом дифференцирующего звена. Устройство позволяет осущест. влить импульсное регулирование мощности в нагрузке с постоянным углом "отпирания"
1422 тиристоров, paBHbIM lióëlo Градусов, и повысить
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ и НадЕЖНОСТЬ рабОТЬ» уСТройства (3).
Яднако yc»;pop«ст-ВО н,„;"ест с,,; с aclr .;,IA недостаток, Ооусловленный невысоким ОыстрО.
Дст(СТЦИРт»т И Лт»ттиг{Е»О{Ой ТО»,:т»- т»,тР т» т»Улит»ОВания мощности, »»»то сказывается на качестве
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ЛРОВЕССа В»{СЛОМ. УКаэанный недсс атск Особенно и"оявляется IIpII y!!paar;e. нии технологическим процессом оТ управляющей Вычислительной маниттьт (УВМ), когда несбходнмо сопрягать обьект;правления с
ИМПУЛЬСНЫМ РЕГУЛИРОваттИЕМ МОЩНОСТИ (НаПР» мер, cTel{r,oi!Iraalr тьньтт сосуд) . c УВт»т1, В этот»,т случае циф;уовотт;,—;»тт»т»»»т1»т,„l на;»о»и»т»» В риде цифрового параллельнот о цвоииого кода, необходимо преобразовать сначала в аналоговую Величину, а затем B лрямсуГОльные импульсы регулируемой длительности. При смене информации с Выхода УВМ, т-е. {Смене кода, Внутри уже сформирОВанноГО прямоуГОльнОГО импульса формирование импульса, соответствующего новому значению кода, ВОзмОжно только не Ранее ovoH»fBHIr5I ПРЕДт,тДУ»ттЕГ{», K ТОМ;т "{e Т,;ВЕСТ;тОЕ Устройство Irr eeT I! Нerir»rcoKylo T-o !IocTI, Обусловленную временным несовпадением переднего и заднеГО фрсчтОВ прямоугольного импульса с мст»»ентамтт !Iepexo!ra через 0 переменнОГО (синусоидального) напряжения питающей сети.
Кроме того, данное устройство нельзя использовать IrpH трансформаторной IIBI pyaKe» KBK это и делается при питании стеклоплавилыгых сосудов, из-=-а возможного Образования постоянной составлянпцей В первичной обмотке трансформатора эа счет скончания одного импульса и начала другого полупериодами одинаьтовой
ПОЛЯРНОСТИ;
Известное устройс во имеет также невысокую плавность регулирования ирк малых сигналах отклонения тем»»пературы От заданнсй.
Цель изобретения — повьп текие точности и быстродействия, Указанная цель достигается тем, что регулятор содержит задатчик периода регулирования, счетчик, два блока элементов совпадения, аналого-цифровой преобразователь и weмент И1И, причем один иэ входов первого блока элементов совпадекия соединен с выходом эадатчика периода регулирования, другой вход первого блока элементов совпадения— с выходом счетчика, а его выходы через элемент совпадения — с одким иэ входов сче1 ика, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего звена, а второй выход — с одним из входов второго блока элементов совпадекия, другой вход которогс через аналогоцифровой преобразователь соединен с выходом датчика обратной связи, а выходы через пс"леДовательно соединенные элемент ИЛИ и ждущий
lU
Щ
4»9
5.О
55 генератор импульсов — с управляннцим входом тнрнсторнОГО клю la.
Па фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пример реализации устройства для случая равенства периода
»лтслй нмтт»у 1ьсОВ (периода кОмбинаций импуль" сов десяти лерттодам питающего (синусоидального) напряжения (1„=10T).
Устройство содержит источник 1 перемен ого (синусоидальнОго) напряжения, огранигитель 2, дифференцируюгцтее звено 3, задатчик 4 периода регулирования (комбинаций имнульсов), счетчик 5, первый блок 6 элементов "Овладения, элемент 7 совпадения, генератор IQ кора, включающий датчик 8 Обратной связи и аналого-цифровой преобразователь (AIK1) 9, второй блок 11 элементов совпаде.тия, элемснт И-ИЛИ 12, ждущий генератор 13
»тмпульсов и тиристорный кл10ч 14.
Устройство работает следующим образом.
Синусоидальное напряжение питания блока 1 проходя через ограничитель 2„ собранный, например, на триггере Шмитта, преобразуется в поСЛЕДтсиатЕЛЬВОСТЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ РаЗНОПОЛЯРНЬтХ импульсов с моментами перемены фазы, краткыми 0 или 180 градусов, При прохождетпп данной последовательности прямоугольных импульсов через дифференцируюгцее звено 3 на его Выходе образуется продифференцированкая последовательность импульсов, кратных 0 фазы питающего напряжения, т.е. каждому периоду питающего напряжения длительностью 7 соответствует один короткий импульс в нуле фазы данного периода. Указанная последовательность импульсов с выхода блока 3 поступает ка вход счетчика 5, представляющего собой последовательно соединенные триггера 15 — 18 (фиг. 2).
С одного из выходов счетчика 5 (фиг. 1) последовательность импульсов поступает на перВый Вход блока б элементов совпадения, на другой вход которого с задатчика 4 периода регулирования (комбинаций импульсов) постукает параллельный ддоичный код, ссответствутспптй длительности периода числа импульсов.
Для случая Т = 10Т этот код имеет вид 1010, причем младший разряд (в данном случае "0") поступает на элемент совпадения 19 (фиг. 2), старший разряд (в рассматриваемом случае
"1") — на вход элемента 20 совпадения, Первый блок 6 элементов совпадения представляет собой схему равнознат ности собранную на элементах совпадения 19 — 22 (фиг.2).
В момент совпадения кода задания с блока 4 (фиг. 1) с двоичным кодом числа, записанного в счетчике 5, срабатывает элемент 6 совпадения, который своим выходным импульсом производит обнуление счетчика 5. Второй выход счетчика 5 соединен с одним из входов второго блока 11 элементов совпадения, на фее. 4
Филиал ПП11 "Патен r", r. Ужгород, ул . Проектная, 4
7 731422 ференцирующего звена, а второй выход — с одним из входов второго блока элементов совпадения, друтой вход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом дат- кл чика обратной связи, а выходы через последовательно соединенные элемент ИЛИ и ждущий кл генератор импульсов — с управляющим входом тиристорного ключа. кл
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 507864, G 05 D 23/19, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР N 541154, G 05 0 23/19, 1974.
3. Авторское свидетельство СССР N 444166, G 05 D 23/19, 1974 {прототип).
ЦНИИПИ Заказ 1500/22
Тираж 956 Подписное