Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий вьшрямитель, выход которого подключен к входу сглаживающего фильтра, выходом подключенного непосредственно к одному входу первого сумматора и через усилитель - к другому его входу, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены дифференциатор и второй сумматор, один вход которого подключен к выходу, а другой - к входу дифференциатора и к выходу первого сумматора.ko

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (19) (11)

Р()1) Н 02 М 7/04

ЯГЕЛА %Р) tr - Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г2

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3499153/24-07 (22) 12.08.82 (46) 23.03.84.Бюл. Ф 11 (72) Е.П.Королев и Ю.И.Кедяров (71) Горьковсксе отделение Всесоюзно. го государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Энергосетьпроект". (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 641605, кл. Н 02 М 1/14, 1977.

2. Ермаков В.ф., Теребаев В.В.

Быстродействующий преобразователь переменного напряжения в постоянноеИзвестия Вузов СССР "Электромеханика", 1981, Ф 8, с.934, 935. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ. В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выпрямитель, выход которого подключен к входу сглаживающего фильтра, выходом подключенного нейосредственно к одному входу первого сумматора и через усилитель — к другому его входу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены дифференциатор и второй сумматор, один вход которого подключен к выходу, а другой — к входу дифференциатора и к выходу первого сумматора.

Ф 1081

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано наприФ

1 мер, в стабилизированных выпрямительных устройствах, к которым предъявляются высокие требования по качеству выпрямленного напряжения и по быстродействию в переходных режимах.

Известны устройства для преобразования переменного напряжения в постоянное, в которых использован прин- 10 цип компенсации пульсаций выпрямленного нанряженияВ 3.

Недостатком устройства, содержащего линейную индуктивность и быстродействующий активный фильтр, является 1S возможность возникновения затухающих колебаний напряжения на нагрузке при скачкообразном изменении напряжения на входе. Если же процесс установления напряжения на нагрузке в указан 20 ных режимах выполнить апериодическим, то существенно возрастет инерционность схемы.

Наиболее близким к изобретению по

0 ехнической сущности является чстпой- 25 ство, содержащее выпрямитель, подключенный к его выходу сглаживающий фильтр низкой частоты, усилитель переменного напряжения и сумматор, первый вход которого соединен с выходом, а второй — с входом усилителя переменного напряжения и с выходом сглаживающего фильтра низкой частоты(2 3.

Недостатком известного устройства является сравнительно низкое быстро35 действие, обусловленное инерциьнностью сглаживающего фильтра низкой частоты и усилителя переменного напряжения. Так как к усилителю предъяв40 ляются высокие требования по точности передачи фазы переменной составляющей входного напряжения, его входная цепь выполняется с большой постоянной времени. Например, для

45 частоты пульсации 100 Гц требуется

Т 7, 0,02 с.

Целью изобретения является повышение быстродействия при скачкообразных изменениях (увеличении или уменьшении) входного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий выпрямитель, выход которого подключен ко входу сглаживающего фильтра, выходом подключенного непосредственно к одному входу первого сумматора и — через усилитель—

764 к другому входу указанного сумматора, дополнительно введены дифференциатор н второй сумматор, один вход которого подключен к выходу, а другой — к входу дифференциатора и к выходу первого сумматора.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на фиг.2 — эпюры напряжений на выходах блоков, поясняющие его работу.

Устройство содержит выпрямитель 1, подключенный к сглаживающему фильтру 2, выходом подключенного к входу усилителя 3 и одному входу первого сумматора 4, другой вход которого подключен к выходу усилителя 3.

Выход первого сумматора 4 подключен к входу дифференциатора 5, выход которого подключен к одному входу второго сумматора 6, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора 4. Сочетание дифференциатора 5 и второго сумматора 6 образует форсирующее звено.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном установившемся режиме пульсирующее напряжение с выхода выпрямителя 1 поступает на фильтр 2 низкой частоты, в котором осуществляется частичное поглощение переменной составляющей напряжения прн сохранении неизменной постоянной составляющей. Из этого напряжения в усилителе 3 осуществляется выделение переменной состаляющей с инвертированием знака. Параметры усилителя 3 выбирают ся таким образом, чтобы обеспечить фазовый сдвиг переменной составляющей напряжения как можно ближе к 180 .

В первом сумматоре 4 осуществляется компенсация переменной составляющей в напряжении. Чем ближе к 180офазовый сдвиг переменной составляющей напряжения на выходе усилителя 3, тем более полную компенсацию можно выполнить в первом сумматоре 4. Так как изменения уровня входного напряжения нет, то не изменяется и напряжение на выходе первого сумматора 4, поэтому на выходе дифференцнатора 5 напряжение .равно нулю и второй сумматор 6 работает как повторитель напряжения с выхода первого сумматора 4.

При скачкообразном. изменении(увеличении или уменьшении ) напряжения на входе устройства, напряжения на выходах фильтра 2 низкой частоты и уси764

НКДК Заказ 1562./50 Тираж 667 .. Подписное ф фд Ппп "@етешт", r,ужгород . у> Oyoe agв з 1081 лителя 3 устанавливаются с их постоянными времени, что приводит к затягиванию процесса выделения постоянной составляющей напряжения на выходе первого сумматора 4. В интервалах изменения напряжения на выходе первого сумматора, дь „ фeрeнциатоp формирует напряжение, пропорциональное скорости изменения напряжения на его входе. Во втором сумматоре 6 напряже- 10 ния с выхода первого сумматора 4 и дифференциатора 5 суммируются (со своими знаками), в результате чего на выходе устройства формируется постоянная составляющая напряжения с бо- 15 лее крутым фронтом, т.е. уменьшается время переходного процесса.

Из эпюр на фиг.2, где номера кривых соответствуют, нояерам блоков, видно, что при увеличении входного напря- 20 жения на выходе второго сумматора 6 напряжение соответствует арифметической сумме напряжений с выхода первого сумматора 4 и дифференциатора 5, а при снижении напряжения входа — арн25 еметической разности, в результате чегго обеспечивается высокое быстродействие в обоих режимах.

Использование предлагаемого устройства в стабилизированных управляемых выпрямителях позволит снизить инерционность их цепей управления в 3-4 раза по сравнению с известным устройством.При этом сохраняется высокая стейень компенсации пульсаций выходного напряжения.

При этом следует отметить, что указанный положительный эффект от использования форсирующего звена, т.е. повьппение быстродействия без увеличения пульсаций выходного сигнала,. достигается лишь в известном преобразователе, так как в нем применен компенсационный метод устранения пульса" ций выпрямленного напряжения путем вычитания.из полного выпрямленного напряжения его переменной составляющей, выделяемой на выходе усилителя переменного напряжения. Если же снижение пульсаций выполняется только фильтрами низкой частоты, являющимися в области рабочих частот фактически интеграторами, то введение форсирующего звена приведет к частичному или полному восстановлению пульсаций и ожидаемого эффекта не будет.