Автоматический регулятор возбуждения.«..r-jt^jv» -r;--,-iun- ""''i! tici,5^шйи-5г:л;:^^г;|-^';х^:| библиотека ilasdi

 

375746

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сациалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 311359

Заявлено 15.V11.1970 (№ 1462473/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 11 V.1973

М. Кл. Н 02р 9/14

Комитет AO делам изобретений и открытий ари Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722:621.313. .322(088.8) Авторы изобретения

В, С. Гераскин, Ю. М. Горский, В. А. Ушаков

Заявитель Сибирский энергетический институт Сибирского отделения АН СССР

АВТОМАТИЧ ЕСКИ и РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ

В основном авт. св. № 311359 описан автоматический .регулятор возбуждения,,содержащий аналоговое устройство, обеспечивающее регулирование по отклонению контролируемого параметр|а и импульсно-цифровое устройство с блоком формирования обобщенного параметра регулирования, при этом блок формирования обобщенного параметра подключен к цифровому дифференциатору, циклически определяющему приращение обобщен ного параметра за период дискретности, а выход последнего через расширитель длительности временного интервала соединен с блоком преобразования длительности импульсов в управляющее напряжение.

Указа нный автоматический, регулятор снабжен узлом контроля, включенным между цифровым дифференциатором и расширителем длительности временного интервала и состоящим из ограничителя длительности и логической схемы, вырабатывающей сигнал несоответствия параметра стабилизации физически возможному, а также узлом блокировки, включенным на выходе регулятора, состоящим из апериодичес кого звена с большой,постоянной времени, воздействующего на релейный элемент, от1ключающим импульсно-цифровое устройство.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Эта цель достигнута в результате того, что выход логической схемы контроля подключен через цепи сброса к цифровому дифференциатору и расширителю длительности временного интервала.

На фиг. 1 изображена упрощенная блоксхема импульсно-цифрового устройства; на фиг. 2 приведены временные диаграммы работы отдельных его устройств.

Импульсно-цифровое устройство в,регуляторе (фиг. 1), содержит блок формирования обобщенного параметра стабилизации 1, цифровой дифференциатор 2, схему контроля величины приращения параметра стабилизации за период дискретности 8, устройство пропорционального расширения временных интервалов 4, схему блокировки 5 и аналоговый фиксатор б. В свою очередь, схема формирования параметра, стабилизации 1 состоит нз преобразователя формы сигнала 7, гареобразующего переменное входное напряжение:в однополярное пульсирующее, имеющее вид (фиг. 2a), и порогового элемента 8, осуществляющего формирование прямоугольных импульсов длительностью П; (фиг. 2б), Цифровой дифференцнатор 2 имеет в своем составе схему уп|равления 9, генератор счетных импульсов ударного возбуждения 10, кодирующий и декодирующий счетчики 11 тт 12 с вентилями 1.т и 14 на входе, а та кже срав30 кивающее устройство 15, служащее для вы375746

3, явления величины приращения интервала П; за период ди ск ретности (в прототипе данная схема названа схемой несовпадения). Выход этой схемы соединен со входом схемы контроля 8, включающей в себя ограничитель длительности интервалов lб и логическую схему юонтроля длительности 17. Выход ограничителя длительности lб соединен с устройством расширения временных интервалов 4,,реализованного IIQ известному принципу заряда,разряда, конденсатора с различными скоростями. Выходной каскад усилителя длительности, выполненный в виде триггер а

Шмитта, через схему блокировии 5 соединен со входом аналогового фиксатора б, п редставляющего собой сово куп ность апер иодических фиксаторов с заданными динамическими свойства:ми, Вых од логической схемы контроля длительности 17 через цепи сброса соединен с усилителем длительности 4 и сравнивающим устройством 15; в свою очередь, выход схемы 15 заведен на вход схемы блокировки 5. Введение изменений по двум последним пунктам позволяет з начительно сократить разрядность кодирующего и декод и рующего счетчиков.

Устройство стабилизации работает следующим образом.

Схема формирования параметра стабилизации 1 вырабатывает в каждом цикле работы регулятора прямоугольный импульс П; (фиг. 2б). В течение длительности интервала

П; в кодирующий счетчик 11 поступают импульсы генератора 10. Если разрядность счетчиков 11 и 12 выбрана исходя из максимально возможной величины интервала Пм,к, и частоты генератора (ги„,„с (как это было выполнено,в прототипе), т. е. м» 1ща (1 1макс t ãè макс)1 то в счетчике 11 образуется код П, (фиг. 2в).

Емкость счетчиков при этом будет равна

У=2" —.1.

Одновременно с началом кодирования интервала П; в декодирующем счетчике 12,начинаепся преобразование полученного в предФ шествующем цикле кода П i во временной интер вал П; g (фиг. 2г). Для этого перед началом декодирования в счетчик 12 заносится о6ратный код П, и счетчик заполняется импульсами генератора до появления импульса переполнения. Импульс переполнения декодирующего счетчика поступает в схему 15 и используется для формирования заднего фронта прямоугольного импульса П; г (фиг. 2д), В ,результате сравнения интервалов П; и П; сравнивающее устройство 15 вырабатывает короткий прямоугольный импульс, длительность которого равна квантованному значению,разности текущего и пред1шествующего интервалов:

ЛПг = (П, — Пг )*, Этот импульс (фиг. 2з) поступает .на,входы опра ничителя длительности lб, логической

ЗО

4 схемы контроля длительности 17 и схемы блокировки 5.

С выхода ограничителя длительности lб имФ пульс ЛПг поступает на входы расширителя длительности 4 и логической схемы контроля длительности 17. Схема контроля B,ðàáoòàåò следующим образом. Если длительность импульса ЛП< не превышает физически возможную величину ЛП„,„„которая заранее устанавливается в схеме опраничителя длитель,ности исходя из априорных сведений о максимальной скорости изменения параметра стабилизации за период дискретности Т, то импульс на входе и выходе схемы lб имеет одинаковую длительность и блокирующий сигнал на выходе схемы контроля длительности

17 отсутствует. В этом случае импульс удлиняется схемой 4 и бесл репятствен но проходит через схему блокировки 5 на аналоговый фиксатор б. Схема блокировки служит для предотвращения п рохождения сигнала с усилителя длительности на аналоговый фиксатор в случае, если

ЛП ) ЛПма„„ т. е.,при возникновении отказов или сбоев.

Запрещающим сигналом при этом является сигнал с выхода схемы контроля длительности 17. Поскольку запрещающий сигнал формируется с задержкой на ЛПмакс относительно г момента:вознииновения сигнала ЛП, то для предотвращения .возмож ности прохождения на анологовый ф иксатор даже коротких импульсов ЛПг, последние с,выхода схемы 15 заведены на второй запрещающий вход схемы блокировки. С учетом действия этой связи (и при отсутствии запрещающего сигнала с выхода схемы 17) результирующая длительность широтного сигнала, поступающего на аналоговый фи|ксато р б составляет с = (u — 1) ЛПг, где Й вЂ” коэффициент усиления длительности, имеющий для да нного регулятора величину порядка 100 — 150.

Широтный сипнал в аналоговом фиксаторе с учетом знака ЛПг преобразуется в напряжение U„„-.

Работа схемы устройства стабилизации рассматривалась ранее в предположении, что разрядность счетчиков 11 и 12 достаточна для кодирования максимально возможных интервалов П„,„,. Однако введение дополнительных связей со схемы ко нтроля на цифровой дефференциатор и усилитель длительности позволяет сократить .разрядность счетчиков примерно до значения

III 1Жг (2 Ч Пмакс1ги макс)ю где т — количество разрядов в счетчиках, и (1,5 —:2 — коэффициент за паса, т. е. в предлагаемом регуляторе разрядность цифрового дифференциатора может быть выбрана, исходя лишь из величины максимально возможного приращения параметра за период дискрет375746 ности, независимо от абсолютного значения этого параметра. Емкость счетчика при этом будет ра вна M=2 — 1.

Устройство стабилизации в этом случае работает следующим образом

Вследствие уменьшения количества разрядов кодирующий и декодирующпй счетчики работают в режиме многократного запол нения. Временная диаграмма работы кодирующего и декодирующего счетчиков при т=3 представлена на фиг. 2е и фиг. 2ж соответственно. Возникающий при переполнении декодирующего счетчика импульс всякий раз будет,восприниматься схемой 15 как сигнал об окончании процесса декодирования. На выходе этой схемы при отсутствпи схемы контроля был бы сформирован импульс приращения параметра за период дискретности, простирающейся во времени от момента первого переполнения счетчика 12 до момента окончания интервала П;. Поскольку этот импульс намного превышает максимально возможную длительность ЛП „„схема контроля длительности 17 спустя ЛП,„, после, возникновения импульса переполнения вырабатывает на своем выходе сигнал, осуществляющий сброс сравнивающего устройства 15 устройства расширения временных и нтервалов 4. B связи с тем, что подача импульсов на счетчики не прекращается, на выходе декодирующего счетчика спустя некоторое время вновь возникнет импульс, переполнения и описанная выше процедура контроля и сброса повторится. Процесс будет повторяться до тех пор, пока импульс переполнения счетчика 12,не попадет в зону, отстоящую от момента окончания интервала П; на величину, не .превышающую

ЛП„,„,. В этом случае длительность импульса на выходе схемы 15 будет отнесена схемой контроля к,разряду физически допустимых, и этот импульс будет подвергнут дальнейшему

40 преобразованию в усилителе длительности и аналоговом фиксаторе.

Сокращение количества разрядов в счетчиках способствует та кже упрощению схемы связей между ними. Так, вместо .параллельной по всем разрядам передачи обратного кода со счетчи "à 11 на счетчик 12 для этой цели могут быть использованы способы последовательного счета. Поскольку частота генератора счетных импульсов 10 может быть модулирована одним или несколькими внешними сигналами.

f-= f. + Л1(U) где fo — постоянная составляющая частоты;

Af (У„) — переменная составляющая частоты, то величина приращения интервала ЛП; будет зависеть не только от разности интервалов П; и П; ь но и от раз ности средних частот ге нератора импульсов на этих ичтервалах:

Л1-1* (П i — l ги (i — 1) ) с 1 ги (Е) Реализация генератора счетных импульсов на базе управляемой и ндукгивности дает возможность одновременно вводить дополнительные корректирующие воздействия, например, по производным тока ротора или статора, производным напряжения статора и ряду других режимах параметров, без гальванической связи с этими сигналами.

Предмет изобретения

Автоматический регулятор возбуждения по авт. св. № 311359, отличающийся тем, что, с целью упрощения, выход логической схемы узла контроля подключении через цепи сброса к цифровому дифференциатору и расширителю длительности временного интервала.

375746 !

1 . о

t »

1 1

L ! !

t

1 ! !

1 ! !

Риг.1 Рог.2

ЦНИИПИ Заказ 1275/15 Изд, ¹ 1337 Тираж 755 Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2