Способ автоматической стабилизации напряжения

 

29I300

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.V1.1969 (¹ 1341358/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 1.111.1971

ЧПК Н 02р 13/16

Ci 05f 1/14

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722.1.025 (088.8) ep-.<

А. E Рябченко, В. К. Филоненко и Г. П. Хованскав. Т ь

Авторы изобретения с

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ

А — В+Е, С(Е при D(E, Известные способы автоматической стабилизации напряжения путем суммирования с основным напряжением добавочных напряжений, фиксированных по величине в зависимости от максимального отклонения напряжения источника от номинала и заданной погрешности регулирования, не обеспечивают высокой точности регулирования.

Предложенный способ частично устраняет указанный недостаток за счет того, что опре- 10 деляют знак и величину отклонения регулируемого напряжения от его номинала, последовательно суммируют его с добавочными напряжениями, дополнительно фиксированными по знаку, начиная с максимального по модулю, причем знак добавочного напряжения изменяют на противоположный в случае совпадения знаков добавочного напряжения и знака отклонения регулируемого напряжения от номинала и оставляют знак добавочного напряжения без изменения в случае несовпадения указанных знаков.

На чертеже представлена блок-схема устройства, служащего для пояснения предложенного способа. 25

При изменении напряжения источника на выходе измерительного устройства 1 появляется постоянное напряжение, полярность которого зависит от знака отклонения напряжения источника U„„. Это напряжение поступа- 30 ет на вход схемы управления 2, с помощью которой изменяется на 180 относительно напряжения исгочнпка фаза добавочного напряжения регулирующего элемента 3. Нр» уменьшении напряжения источника добавочное напряжение складывается с ним, при увеличении — вычитается из него.

Для осуществления регулирования переменного напряжения по описываемому способу необходимо иметь два и более добавочных напряжения, каждое из которых управляется автономной схемой (ступенью регулирования) . Количество добавочных напряжений и их величины зависят от величины максимального изменения напряжения источника и заданной погрешности регулирования и определяются при расчете схемы регулирующего устройства.

В любом случае при построении схемы ступенчатого (дискретного) регулирования напряжения необходимо выполнить следующие условия: где А — величина максимального отклонения напряжения источника от номинального значения;

 — арифметическая сумма добавочных напряжений;

291300

40

50

65

С вЂ” алгебраическая сумма добавочных напряжений;

D — минимальное добавочное напряжение;

Š— погрешность регулирования.

То есть, разность между величиной максимального отклонения напряжения источника от номинального напряжения и арифметической суммой добавочных напряжений, алгебраическая сумма добавочных напряжений при номинальном значении напряжения источника и величина хотя бы одного добавочного напряжения не должны превышать заданной погрешности регулирования.

Проиллюстрируем эти условия примером.

Допустим, максимальное отклонение напряжения источника от номинального значения -12%. Необходимо стабилизировать напряжение на нагрузке U„c точностью +1%, следовательно, погрешность регулирования устройства должна быть не более +-1% от номинального значения напряжения источника.

Исходя из этих данных, требуется определить минимально возможное количество добавочных напряжений (ступеней регулирования), их величину и начальную фазу.

Выбираем ряд добавочных напряжений со следующими значениями (в процентах от номинальной величины напряжения источника):

35. 2 1%.

Условимся, что добавочное напряжение в

5% относится к 1-й ступени регулирования: в 35% — ко 2й; в 2% — к Зй и в 1% — к 4й.

Проверяем первое условие:

12% — (5+3,5+2+1) % =0 5%.

Для выполнения второго условия добавочные напряжения 1-й и 4-й ступеней должны находиться в противофазе с добавочными напряжениями 2-й и 3-й ступеней. Следовательно, алгебраическая сумма их равна: (5+ 1) % — (3 5+ 2) % = 0,5%

Соблюдено здесь и третье условие, поскольку минимальное добавочное напряжение (1%) не превышает погрешности регулирования (1%).

Таким образом, для выполнения поставленного задания необходимо иметь четыре последовательно включенные ступени регулирования с указанными значениями величин и фаз добавочных напряжений.

Заметим, что всем трем условиям могут удовлетворять и другие ряды добавочных напряжений. Например: 6, 4, 2, 1%. Однако такой выбор менее удачен,. так как он приведет к рассеиванию большей мощности на исполнительных элементах схемы. Поэтому при определении ряда добавочных напряжений следует стремиться к тому, чтобы величины добавочных напряжений (разумеется и количество их) были наименьшими.

Рассмотрим на приведенном примере процесс регулирования переменного напряжения.

Так как добавочные напряжения 1- и 4-й ступеней находятся в противофазе с добавочными напряжениями 2- и 3-й ступеней, то два из них (например, напряжения 1- и 4-й ступеней) совпадают по фазе с напряжением источника, а два других напряжения 2- и 3-й ступеней — в противофазе с ним.

В связи с этим добавочные напряжения

1- и 4-й ступеней, дающие при номинальном значении напряжения источника прирост напряжения на нагрузке, обозначим условно знаком «+», а добавочные напряжения 2- и

3-й ступеней знаком « — ». После этого ряд фиксированных добавочных напряжений, уменьшающих напряжение на нагрузке, примет следующий вид: (+ ) 5 (— ) 3 5 (— ) 2 (-+-) 1%

Условимся в дальнейшем величину изменения номинального напряжения источника в сторону увеличения обозначать знаком «-, -», а в сторону уменьшения — знаком « — ».

Предложенный способ предусматривает такое построение схемы регулирующего устройства, при котором знак изменения напряжения источника последовательно переворачивают на 180 фазы только тех добавочных напряжений, чьи знаки совпадают со знаком изменения напряжения исгочника.

Допустим, что напряжение источника увсличилось на 4%, что равносильно знаку «+».

Знаки изменения напряжения источника и добавочного напряжения 1-й ступени совпадают, поэтому произойдет изменение фазы этого добавочного напряжения. В результате ко второй ступени регулирования будет приложено напряжение: авист. ном+4% 5% = ист. ном 1% °

Здесь также совпадают знаки изменения напряжения источника и добавочного напряжения, поэтому к 3-й ступени прикладывается напряжение: авист. ном 1 % +3,5% = авист. ном+ 2,5%

Изменения фазы добавочного напряжения в 3-й ступени не произойдет (знаки разные), и к 4-й ступени будет приложено напряжение источника

1 ист. ном+2,5% — 2% = Пист. нам+0,5%

В 4-й ступени опять происходит изменение фазы добавочного напряжения (знаки одинаковые), и в результате на выходе ее (а значит и на нагрузке) будет напряжение: аист. ном+0,5% — 1 % =- UI1cT. ном 0,5%

Следовательно, погрешность регулирования в данном случае составила всего 0,5% от номинального значения напряжения источника, 291"00

Предмет изобретения

Составитель В. Круглова

Редактор Ю. Д. Полякова Техред 3. Н. Тараненко Корректоры: В. Петрова и Е. Ласточкина

Издат. ¹ 165 Заказ 351/12 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ автоматической стабилизации наряжения путем суммирования с основным апряжением добавочных напряжений, фикированных по величине в зависимости от аксимального отклонения напряжения источика от номинала и заданной погрешности егулирования, отличающийся тем, что, целью повышения точности регулирования, пределяют знак и величину отклонения регулируемого напряжения от его номинала, последовательно суммируют его с добавочными напряжениями, дополнительно фиксированными по знаку, начиная с максимального

5 по модулю, причем знак добавочного напряжения изменяют на противоположный в случае совпадения знаков добавочного напряжения и знака отклонения регулируемого напряжения от номинала и оставляют знак доlo бавочного напряжения без изменения в случае несовпадения указанных знаков.