Устройство для регулирования преобразователя переменного тока в постоянный

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного тока в постоянный, преимущественно для потребителей, требующих регулирования тока наряду с регулированием напряжения, например аккумуляторных батарей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Тиристорный преобразователь 3 соединен через систему импульсно-фазового управления 2 с выходом регулятора 1. В зависимости от внешних команд преобразователь может работать в режимах стабилизации напряжения и тока, при этом коммутатор 7 сигналов обратной связи и коммутатор 28 сигналов задания подключают к входу регулятора 1 соответствующие сигналы обратной связи и ограничения тока и напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1525809 А1 щц 4 Н 02 J 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4208916/24-07 (22) 09.03.87 (46) 30,11.89. Бюл. !! 44 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики (72) И,Б,Поржинкевич, R.À,Ãoíåíêo и А.А.Максимчук (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 12299!3, кл. Н 02 М 1/08, !984.

Авторское свидетельство СССР

В 201495, кл. Н 02 3 7/04, 1966.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛ11РОВАНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В

ПОСТОЯННЫЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях переменного тока в постоянный, преимущественно для потребителей, требующих регулирования тока наряду с регулированием напряжения, например аккумуляторных батарей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможноСтей, Тиристорный преобразователь 3 соединен через сис1525809 резистор 23 с источником 24 уставки ограничения напряжения °

Первый интегратор 10, выполненный с применением конденсатора 25, своим входом через первый управляемый ключ

26 подключен к источнику 27 уставки напряжения, а выходом соединен с аналоговым входом Х1 коммутатора ?8 сигналов задания, Вход второго и:,гегратора 21, выполненного с применением конденсатора 29, связан через второй управляемый ключ 30 с источником 31 уставки тока, а выход интегратора 21 подключен к аналоговому входу Х4 коммутатора 28 сигналов задания. Аналоговые входы Х2, Х3 коммутатора 28 свлзаны соответственно с источником

13 уставки ограничения тока и источником 24 уставки ограничения напряжеЛогичсские Bxolihl 11j Ч, V5 мутатора 28 сигналов задания объединены с одноименными логическими входами коммутатора 7 сигналов обратной связи и связаны соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 16 и 17 и выходом компаратора 18 ограничения напряжения. Логические входы первого

26 и второго 30 управляемых ключей соединены соответственно с первыми входами первого 16 и второго 17 элементов ИЛИ-НЕ. Между входом и выходом регулятора 1 включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных управляемого ключа 32, резистора 33 и конденсатора 34, причем логический вход ключа 32 связан с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ 17. Выходы Х коммутаторов сигналов задания и обратной связи подключены соответственно через резисторы 35 и 36 к входу регулятора 1, Изобретение относится к преобразовательной технике и может C. t;tòü использовано в преобразователях переменного гока в постоянный,.ля регули.- 1g рования напряжения и тока.

Целью изобретения являетсл расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства для регулирования тиристорного преобразователя, Устройство содержит регулятор 1, который подключен своим выходом через систему 2 импульсно-фазового уп- 25 равления к входу тиристорного преобразователя 3. Выход тиристорного преобразователя 3 связан с входом датчика 4 напряжения, а цепь нагрузки 5 тиристорнзго преобразователя 3 соединена с входом датчика 6 тока.

Выходы датчика 4 напряжения и датчика 6 тока связаны соответственно с аналоговыми входами Х1, Х3 и Х2, Х4 коммутатора 7 сигналов обратной свлэи, Инверсный вход компаратора 8 ограничения тока подключен через резистор 9 к выходу первого интегратора

10 и через резистор 11 к выходу датп ка 4 напряжения, à его неинверсный д0 вход соединен через резистор 12 с источи:иком 13 уставки ограничения тока, а через резистор 14 — с выходом датчика 6 тока. Выход компараторв 8 ограничения тока через элемент

15 задержки подключен к вторым входам первого 16 и второго 17 элементов 11. 11!-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с источниками

Цлч и 1- лт посту 50 паищих в устройство от внешних устройств управления преобразователем.

Инверсный вход компаратора 18 ог. раничения напряжения подключен через резистор 19 к выходу- датчика 6 тока и через резистор 20 к выходу второго интегратора ?1, а его неинверсный вход соединен через резистор 22 с выходом патчика 4 напряжения и через тему импульсно-фазового управления 2 с выходом регулятора 1. В зависимости от внешних команд преобразователь может работать в режимах стабилизации напряжения и тока, при этом коммутатор 7 сигналов обратной связи и коммутатор 28 сигналов задания подключают к входу регулятора 1 соответствующие сигналы обратной связи и ограничения тока и напряжения. 1 ил, Очередность подключения входных сигналов от аналоговых входов Х1-X4 к выходам коммутаторов 7 и 28 зависит от уровней сигналов на входах

Ч„,... 1 и соответствует логическому выражению

1525809

1О

25

35

5

Х (Ч, ° j .Ч ) Х + (Ч 117 .Ч ),Х».

+ (V .,Ч,.< j),Х». t xj 1,т Ч ) y (!)

Устройство работает следуюшим образом, После подачи питания к устройству на неинвер сный вход комп ар атор а 8 ограничения тока от источника 13 поступает напряжение, благодаря которому компаратор 8 устанавливается в положение, при котором на выходе элемента 15 эадергкки формируется сигнал

It tl

0 . Одновременно напряжение от источника 24 уставки ограничения нап- . ряжения устанавлйвает на выходе коипаратора 18 сигнал "1".

Включение преобразователя 3 в режим стабилизации напряжения производится по команде U, поступаюцей э гг и м виде 1 от внешнего устройства управления к логическому входу ключа 26 и первому входу логического элемента

ИЛИ-НЕ 16. При этом на логических входах Ч,,...,Ч коммутаторов 7и 28 устанавливается цифровой код 0-1-1, в соотнетствци с которым на основании выражения (1) от аналоговых входов

Х! к входам регулятора 1 подключается сигнал задания источника 27 уставки напряжения и сигнал обратной связи датчика 4 напряжения. Напряжение на выходе преобразователя 3 планно нарастает до заданного значения с постояниой времени заряда конденсатора 25 интегратора 10 и далее при изменении нагрузки 5 стабилизируется на заданном уронне, При работе преобразователя 3 н данном режиме на неиннерсном входе компаратора 8 ограничепия тока сравниваются сигналы от источника 13 уставки ограничения тока н датчика 6 тока. Как только величина выходного тока преобразователя 3 превышает предельно допустимое значение, компаратор 8 переключается, в результате чего на выходе элемента 15 задержки устанавливается сигнал "1", а на логических входах j,Ч ког»мутаторов 7 и 28 — цифровой код 0-0-1, В соответствии с уравнением (1) коммутаторы 7 и 28 от аналоговых входов

Х2 подключают к регулятору 1 сигнал источника 13 задания ограничения тока и сигнал обратной связи от датчика 6 тока. Преобразователь 3 автоматически переводится н режим ограничения тока, устанка которого соответствует предельно допустимому значению выходного тока преобразователя 3. В режиме ограничения тока на инверсном входе компаратора 8 происходит сравнение сигналов с выхода интегратора

10 и датчика 4 напряжения. При снижении нагрузки 5 преобразователя напрякение на его выходе возрастает. Как только сигнал датчика 4 напряжения превышает по величине уронень сигнала, поступаюшего с выхода интегратора 10, компаратор 8 переключается в исходное состояние. При этом на логических входах Ч,,...,Ч коммутаторов

7г28 устанавливается цифровой код

0-1-1, благодаря чему преобразователь 3 сиона переходит н режим стабилизации напряжения с устанкой, задаваемой источником 27 устаэки напряжения. Элемент 15 задержки предотнрашает кратковременные переводы преобразователя 3 из режима стабилизации напряжения в режим токоограничения и обратно при пуске и изменениях нагрузки 5 преобразователя, Включение преобразователя 3 н режим стабилизации тока производится па команде !1„, поступаюшей н виде

"1" от внешнего устройства управления к логическому входу ключа 30 и первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ

17. В этом случае на логических входах Ч,,..., j коммутаторов 7 и 28 устанавливается цифровой код !-0-1, в соответствии с которым от аналоговых входов Х4 коммутаторов к,входам регулятора 1 подключается сигнал задания от источника 3! устанки тока и сигнал обратной связи от датчика 6 тока.

Интегратор 21 обеспечивает плавное нарастание тока преобразователя 3 до заданной устанки с постоянной времени заряда конденсатора 29, а регулятор при изменениях нагрузки стабилизирует выходной ток преобразователя 3 на заданном уровне. Для обеспечения устойчивости работы устройства регулирования в широком диапазоне изменения уставки тока сигнал "0" с выхода элемента ИЛИ-НЕ 17 включает управляемый ключ 32, благодаря чему к регулятору

1 подключается дополнительная корректируюшая цепь, состояцая иэ резистора 33 и конденсатора 34, При работе преобразователя 3 в режиме стабилизации тока на неиннерсном входе компаратора 18 ограничения напряжения сравнивается сигнал от источника 24 уставки ограничения или1525809

Резисторы н источниках 13, 24, 27, 31 необходимы для регулирования устанок напряжения цли тока и настройки порогов срабатывания компараторон

8 и 18. Управляемые ключи 26 и 30 и элементы ИЛ11-НЕ 16 и 17 могут иметь большее чцсло аналоговых и логическцх нходон, причем аналоговые входы ключей 26 ц 30 соединяются в этом слvчаe с дополнительными источниками уставок напряжения цли тока, а к дополнительным логическим входам указанных ключей ц элементов ИЛИ-НЕ подаются нцеыцце команды управления, Тогда прц заряде аккумуляторной батареи (АБ) цлц питании других потребителей мо,.цо автоматически по внешццм командам управления переходить ц» любую Заданную уставку стабилизации напряжения цчц тона преобразователя„ Ицфрецой код на логических входах ",...,,ч коммутаторон 7 и 28 приведен выше дчя варианта устронств, 40 ряжения и сигнал датчика 4 напряжения, Как только при снижении нагрузки 5 нелцчцна ныходного напряжения превышает предельно допустимое значение, компаратор 18 ограничения напряжения переключается, в результате чего на логических входах V V коммутаторов 7 и 28 JcTGHBBJIHBGQTGH цифровой коц 1-О-О. В соотнетствии с

10 данным коцом от аналоговых входов ХЗ коммутаторов 7 ц 28 к регулятору подключаются сигнал источника 24 устанкц ограничения напряжения и сигнал обратной связи от датчика 4 напряжения. Преобразователь 3 автоматически переводится в режим ограни .ения напряжения, уставка стабилизациц которого соответствует предельно доцустнмому значению выходного 2р напряжения преобразователя 3. В режиме orраццчецця напряжения преобразователя 3 ца цчнерсцом входе компаратора 18 происходит сравнение сигналов с выхода интегратора 21 ц датчц- 25 ка 6 тока. Как только при увеличении нагрузки 5 преобразователя напряжения датчика 6 тока превышает неличицу напряжения ца выходе интегратора

21, комцаратор 18 переключается в 30 исходное состояцце. Тогда на логиче ход А!1 /3 коммутаторов

7 ц 28 устанавливается цифровой код

1-0-1 и преобразователь 3 переводится н режим стабилизации тока. когда в качестве коммутаторов применены микросхемы типа 590 КН6, 1"зобретение расширяет функциональные воэможности устройства, так как позволяет использовать преобразователь с данным устройством для режи-.мов автоматического заряда АБ по заданной программе, подзаряда AS с одновременным питанием других потребителей, а также питания различного типа потребилетей, включал потребители с больной кратностью пусковых токов и содержацих требования по ограничению уровня перенапряжений.

Формула изобретения

Устройство для регулирования преобразователя переменного тока в постоянный, содержашее регуля, p, подключенный своим выходом через систему импульсно-фазового управления к входу преобразователя, датчик напряжения, соединенный с выходом преобразонателя, датчик тока цепи нагрузки преобразонателя, компаратор ограничения тока, инверсный вход которого через первый резистор связан с выходом датчика напряжения, а неинверсный вход подключен через второй и третий резисторы к источнику уставки ограничения тока и выходу датчика тока, источник уставки напряжения, о т л ц ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возмокностей устройства, оно снабжено компаратором ограничения напряжения, коммутаторами сигналов задания ц обратной связи, каждый иэ которых имеет четыре аналоговых X,....,Х и три логических V V входа а

i сигнал на выходе Х каждого коммутатора определен логическим выражением

Х вЂ” 1, V V ) X,+(Ч, V,V,) Х+ днумя упранля чыии ключами и двумя интеграторами, элементом задержки, двумя элементами ИЛИ-НЕ, источниками уставок тока ц ограничения напряжения, цепочкой„ состояшей из последовательно соединенных третьего управляемого ключа, четвертого резистора и конденсатора, а также пятым — одиннадцатым резисторами, причем инверсный вход компаратора ограничения тока связан через пятый резистор с выходом первого интегратора, а выход указанного компаратора через элемент задержки подключен к вторым входам

l 525809

Составитель В. Бунаков

Редактор А,Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 7236/50 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óàãoðoä, ул. Гагарина,101 первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с логическими входами первого и второго управляемых ключей, инверсный вход компататора ограничения напряжения подключен через шестой и седьмой резисторы к выходам датчика. тока и второго интегратора, а его неинверсный вход связан через восьмой и девятый резисторы с выходом датчика напряжения и источником уставки ограничения напряжения, входы первого и второго интеграторов соединены через первый и второй управляемые ключи с источниками уставок напряжения и тока, а выходы интегратора подключены к входам Х,, Х4 коммутатора сигналов задания, входы Х, Х которого соединены с источниками уставок ограничения тока и напряжения, входы !,,...,Ч коммутатора сигналов задания объединены с одноименными входами коммутатора сигналов обратной связи и свя5 заны с выходами первого и второго элементов ИЛИ-HE выходом компаратора ограничения напряжения, входы Х, Х коммутатора сигналов обратной связи подключены к выходу датчика напряжения, а входы Х, Х этого коммутатора соединены с выходом датчика тока, выходы обоих коммутаторов подключены через десятый и одиннадцатый резисторы к входу регулятора, между входом и выходом которого включена цепочка, состояцая из последовательно соединенных третьего управляемого ключа, четвертого резистора и конденсатора, логический вход управляемого

20 ключа связан с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ.