Многоканальное устройство для импульсного регулирования мощности в @ подключенных через вентили к сети нагрузках

 

Многоканальное устройство для импульсного регулирования мощности в п подключенных через вентили к сети нагрузках относится к области регулирования электрических величин и предназначено для дискретного регулирования многоканальных электротермических установок. Устройство содержит синхронизатор I, счетчик и п схем управления вентилями (СУВ) 3. Равномерная загрузка сети обеспечивается введением сумматора 4, делителя 5 на п, счетчика (С) 6, кольцевого распределителя (Р) 7, схемы совпадения (СП) 8 с генератором импульсов (ГИ) 9 и схемы ИЛИ 10. Р 7 поочередно опрашивает схемы управления и фиксирует формирование управляющих импульсов в них путем уменьшения содержимого С 6. Когда С 6 обнулится, т. е. число разрешенных для управления в данном такте импульсов будет исчерпано, на его выходе единичного состояния появляется ноль, запирающий СП 8 и отключающий ГИ 9 от входа Р 7, который останавливается. В каждом такте к сети подключается точно требуемое число нагрузок. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. с S (Л ьо to 05 ел 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 Н 02 М 5 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,1

13.1

13.п

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3665393/24-07 (22) 25.11.83 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В. А. Скаржепа (53) 621.316.728 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 873353, кл. Н 02 M 5/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 696930, кл. Н 02 М 5/22, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1120467, кл. Н 02 М 5/22, 1983. (54) 1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ В п ПОДКЛЮЧЕННЫХ

ЧЕРЕЗ ВЕНТИЛИ К СЕТИ НАГРУЗКАХ (57) Многоканальное устройство для импульсного регулирования мощности в и подключенных через вентили к сети нагрузках

„„SU„„1226585 A относится к области регулирования электрических величин и предназначено для дискретного регулировачия многоканальных электротермических установок. Устройство содержит синхронизатор I, счетчик и и схем управления вентилями (СУВ) 3. Равномерная загрузка сети обеспечивается введением сумматора 4, делителя 5 на и, счетчика (C) 6, кольцевого распределителя (Р) 7, схемы совпадения (СП) 8 с генератором импульсов (ГИ) 9 и схемы ИЛИ 10. P 7 поочередно опрашивает схемы управления и фиксирует формирование управляющих импульсов в них путем уменьшения содержимого С 6.

Когда С 6 обнулится, т. е. число разрешенных для управления в данном такте импульсов будет исчерпано, на его выходе единичного Я состояния появляется ноль, запирающий

СП 8 и отключающий ГИ 9 от входа P 7, который останавливается. В каждом такте к сети подключается точно требуемое число нагрузок. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.

1226585

1О

35 об40

Изобретение относится к регулированию электрических величин и предназначено для дискретного регулирования многоканальных электротермических установок, подключенных к промышленной сети.

Цель изобретения — равномерная загрузка сети.

На фиг. 1 изображена функциональная схема многоканального устройства для импульсного регулирования мощности; на фиг. 2 — функциональная схема управления вентилями; на фиг. 3 — функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 4— функциональная схема генератора пачки импульсов.

Многоканальное устройство для импульсного регулирования мощности (фиг. 1) содержит синхронизатор 1, соединенный входом с шиной сети 2, выходом с тактовыми входами и входами синхронизации схем 3.1, 3.2, ..., З.п управления вентилями, тактовыми входами соединенных последовательно сумматора 4, делителя 5 и счетчика 6, кольцевой распределитель 7, выходы которого соединены с входами выборки канала схем 3.1, ..., З.п управления, вход через схему 8 совпадения соединен с генератором 9 импульсов и выходом единичного состояния счетчика 6, причем вычитающий вход этого счетчика через схему ИЛИ 10 соединен с выходами фиксации выбранного канала всех схем 3.1, З.п управления, управляющие выходы которых соединены с входами вентилей 11.1, 11.2, ..., 11.п, включенных последовательно с нагрузками 12.1, 12.2, ..., 12.п, подключенными к сети 2. К входам сумматора 4 подключены шины 131, 132, ..., 13п кодов управления.

Схема управления вентилями (фиг. 2) содержит формирователь 14 импульсов, на вход управления которого подключены шины 13 кода управления i-го канала, а выход соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 15, выход которого через схему 16 совпадения подключен к S-входу

RS-триггера 17, вычитающий вход — к выходу схемы 16 совпадения, и ключ 18, вход которого соединен с прямым выходом триггера 17, второй вход схемы совпадения является входом выбора канала, а К-вход, триггера — синхронизирующим входом схемы управления.

Формирователь 14 импульсов может быть выполнен, например, по схеме (фиг. 3). Он содержит генератор 19 пачки импульсов (ГПИ) и последовательно соединенный с ним вычитающий счетчик 20, выход нулевого состояния которого является выходом формирователя и одновременно тактовым вхоиом этого же счетчика. На параллельные входы этого счетчика подключены шины 21 кода длительности интервала регулирования. На счетный вход ГПИ 19 подключается генератор импульсов, а на тактовый — тактовый импульс с выхода синхронизатора. ГПИ 19 выполнен по схеме (фиг. 4) и содержит вычитающий счетчик 22 и схему 23 совпадения. Сумматор 4 и делитель 5 выполнены в виде классических вычислительных устройств.

Формирователь 14 импульсов (фиг. 3) работает следующим образом.

В функции формирователя входит: из N входных тактовых импульсов, поступающих на его тактовый вход с выхода синхронизатора, пропустить на выход Х импульсов

) где N — число импульсов в интервале регулирования, равное числу кода 21, Х, число импульсов управления, равное коду числа 13 i, где i — номер канала. Отношение

Х„/N показывает, какую часть мощности необходимо пропустить к нагрузке 12. Например, при Х„ = 10, N = 20 на нагрузке выделяется половина полной мощности.

Достигается это тем, что из каждых двадцати периодов (или полупериодов) сетевого напряжения к нагрузке проходит только десять за счет того, что сигнал управления на вентили поступает только десять раз в течение двадцати периодов (полупериодов) сетевого напряжения.

Кроме того, формирователь 14 импульсов выполняет роль равномерного распределения импульсов Х, в течение интервала N для создания минимальных колебаний мощности на выходе. Например, для рассмотренного примера не все десять импульсов поступают подряд на управление тиристором и тем самым десять периодов (полупериодов) подряд нагрузка оказывается подключенной к сети, а десять периодов (полупериодов) подряд— отключенной, т. е. нагрузка подключается через один период (полупериод) .

Схема функционирует следующим разом.

В исходном состоянии на выходе нулевого состояния счетчика 20 находится единица, поэтому в него записывается число N. С приходом на тактовый вход ГПИ 19 синхроимпульса в него записывается число Х,, которое внешним генератором последовательно считывается из него, выдавая его в последовательном коде на вычитающий вход счетчика 20, осуществляя операцию N — Х,. При считывании Хд из ГПИ 19 в нем остается нуль до прихода следующего синхроимпульса. Если N)X„, то в счетчике 20 остается число N — Х, и сигнал на управление не поступает.

С приходом следующего синхроимпульса операция повторяется и если 2Х„)N, то на выходе в момент обнуления счетчика 20 появляется импульс, который поступает на дальнейшее формирование для включения вентиля, в счетчик 20 опять записывается число N и т. д. Например, при Х„ = 10, N = 20 после первого синхроимпульса в счетчике 20 остается число 10, после второго — ноль и т. д.!

926585

Формула изобретения

ГПИ 19 (фиг. 4) работает следующим образом.

При поступлении на тактовый выход счетчика 22 си1хроимпульса в него с шин 13 записывается код Х . На выходе единичного состояния счетчика появляется единица, отпираюшая схему 23. Импульсы внешнего генератора поступают одновременно на вычитающий вход счетчика и второй вход схемы 23 совпадения. Когда из счетчика вычтется Х„импульсов, в нем окажется ноль и на выходе его единичного состояния также ноль. Схема 23 запирается. Таким образом на выход ГПИ 19 проходит ровно Х, импульсов.

Схема (фиг. 1 и 2) функционирует следующим образом.

Все сигналы Х„; поступают на вход сумматора 4 по шинам !3.!. С приходом тактового импульса в начале каждого полупериода сетевого напряжения осуществляются операции суммирования в сумматоре 4, т. е. определения Х Х;, деления этого числа в де1i лителе 5 и запись результата в вычитающий счетчик 6, программируются на величину сигнала Х„; все формирователи 14 схем 3.1, 3.2, ..., З.п управления и происходит опрос состояния всех RS-триггеров 17 через синхпонизируюший вход каждой схемы 3.1 управ. ения и, если часть из них находится в состоянии единицы, то они сбрасываются в ноль, формируя затем в ключе 18 из перепада напряжения импульс для управления вентилем.

После поступления тактового импульса во все схемы 13.i управления формирователи 14 в каждом из них начинают решать задачу пропускать или нет очередной полупериод напряжения в нагрузку. В случае, когда в каждом из каналов очередной полупериод следует пропустить в нагрузку, формирователи 14 импульсов каждой схемы 3 управления формируют импульс, который записывается в реверсивный счетчик 15, на выходе единичного состояния которого появляется единица, отпирающая по одному входу схемы 16 совпадения, разрешая тем самым выход канала по второму входу.

Как только счетчик 6 заполнится результатом вычисления 2 X„/N, на его выходе м -" единичного состояния появляется единица, отпирающая схему 8 совпадения, и импульсы генератора 9 поступают на управляющий вход распределителя 7, который, переключаясь, поочередно подключает схемы 16 совпадения к S-входам RS-триггеров 17, тем самым поочередно выбирая канал управления. Импульсы с выхода выбранной схемы 16 совпадения поступают только при условии наличия единицы на втором ее входе, т. е. если в данном канале нагрузка подключается к сети. Эти импульсы устанавливают RSтриггер в единицу, подготавливая его к срабатыванию в следующем такте, вычитают единицу из реверсивного счетчика 15, фиксируя прохождение сигнала на управление, и, проходя через схему 10 на вычитающий вход с:ет икг 6, вычитают из него единицу, уменьшая разрешенное в данном такте число импульсов управления.

Распределитель 7 поочередно опрашивает схемы управления и фиксирует формирование управляющих импульсов в них путем уменьшения содержимого счетчика 6. Когда последний обнулится, т. е. число разрешенных для управления в данном такте импульсов исчерпано, на его выходе единичного состояния появляется ноль, запирающий схем> 8 совпадения и отключающий генератор 9 от входа распределителя 7. Последний останавливается.

В следующем такте выбор канала начнется с последнего, на котором остановился распределитель 7.

Таким образом, в каждом такте к сети подключается точно требуемое число нагрузок, обеспечивая ее равномерную загрузку .

Реверсивный счетчик 15 в схеме З.i управления служит для запоминания сформированных формирователем 14 импульсов, которые в силу поочередного опроса схемы не прошли в нагрузку. Кроме того, к сети подключается точно определенное число нагрузок в каждом полупериоде (или периоде) сетевого напряжения, что обеспечивает равномерную загрузку сети и минимум низкочастотных колебаний напряжения.

1. Многоканальное устройство для импульсного регулирования мощности в и подключенных через вентили к сети нагрузках, содержашее синхронизатор, вход которого соединен с сетью, счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом синхронизатора, и и схем управления вентилями, управляющий выход каждой из которых соединен с управляющим электродом вентиля, тактовый вход и вход синхронизации соединены с выходом синхронизатора, вход управления соединен с шинами кода управления, отличаюи,ееся тем, что, с целью равномерной загрузки сети, в него введены сумматор и делитель на п, тактовые выводы которых соединены с выходом синхронизатора, входы сумматора соединены с шинами кода управления каждой схемы управления вентилями, выходы сумматора соединены с входами делителя. выходы делителя соединены с информационными входами счетчика, вычитающий вход счетчика через введенную схему

ИЛИ соединен с выходами фиксации выбранного качала каждой схемы управления вентилями, кроме того, введен кольцевой распределитель, вход которого через введенную схему совпадения соединен с выходами еди1226585

13.ь

13. i

13.Ь

Фиг.ч фигЗ

Составитель 10. Андреев

Техред И. Repec Корректор А. Знмокосов

Тираж 63! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Рогулнч

Заказ 1936/55 ничного состояния счетчика и введенного генератора импульсов, а каждый из параллельных выходов подключен к входу выбора канала схемы управления вентилями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схема управления вентилями содержит формирователь импульсов, тактовый вход которого является тактовым входом схемы управления вентилями, а вход управления— входом управления этой схемы, RS-триггер, R-вход которого является синхронизирующим входом схемы управления вентилями, ключ, выход которого является управляющим выходом схемы управления, а вход соединен с единичным выходом RS-триггера, реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом формирователя, а выход единичного состояния через двухвходовую схему совпадения соединен с S-входом RS-триггера, причем второй вход схемы совпадения служит входом выбора канала схемы управления вентилями, а выход схемы совпадения дополнительно соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и является выходом фиксации выбранного канала схемы управления вентилями.