Устройство для моделирования трансформатора постоянного тока

автокт.:- -: —; с. - = =":--" о п и Ьктги

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1» 640327

Свае Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.08.77 (21) 2516902/18-24 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 06G 7/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень Ме 48 (53) УДК 681.333 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (72) Авторы изобретения

Е. К. Булахов и Г. М. Цфасман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к автоматике, в частности может быть использовано в системах управления электроустановками постоянного тока для проверки, настройки и исследования работы.

Известно устройство для моделирования трансформатора (1), в цепь постоянного тока которого включается сглаживающая индуктивность для придания форме тока плоской вершины, Кроме того, указанная цепь служит цепью управления выходным током. Однако данная схема не позволяет изменить величину тока в широком диапазоне частот, что необходимо прп исследованиях и настройке динамических параметров аппаратуры систем автоматического управления (САУ).

Наиболее близким тс. ническим решением к изобретению является устройство для моделирования трансформатора постоянного тока, содержащее источники питания, выпрямитель и управляемый источник тока .(2). Кроме того, устройство содержит операционные усилители.

Однако указанное устройство не позволяет получать переменные вторичные токи трансформатора постоянного тока, что приводит к недостаточной точности моделирования.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Указанная цель достигается тем, что выпрямитель выполнен в виде однофазных мостовых схем, диагонали постоянного тока Koropblx соединены последовательно и подключены к выходам управляемого источника тока, диагональ переменного тока каждой из однофазных мостовых схем под10 соединена к источнику питания.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Она включает в себя источники питания в виде трансформаторов 1, 2, подключен15 ные и нпм однофазные мостовые схемы 3, 4, выходные вершины которых соединены с управляемым источником 5 тока, выполненным на транзисторе 6, в эмиттерную цепь которого включен резистор 7. Управляющий сигнал подается на базу транзистора от источника 8.

На фиг. 2 представлены диаграммы токов и напряжений на отдельных элементах устройства. Кривая 9 изображает выпрямленное напряжение Ul, кривая 10 — выпрямленное напряжение Ьз, кривая 11 напряжение, прикладываемое к коллекторному переходу транзистора 6, кривая 12— ток I,; кривая 13 — ток /. и кривая 14—

30 напряжетше на резисторе.

640327

Устройство работает следующим образом, На трансформаторы 1, 2,поступает напряжение переменного . тока с частотой

50 Гц, причем на один из них — линейное напряжение, на другой — фазное, сдвинутое относительно линейного на 90 . Вторичные напряжения трансформаторов 1, 2, равные по амплитуде, подаются на однофазные мостовыс схемы 3, 4, выпрямляются, и их сумма прикладывается к коллекторному пере оду транзистора 6, ток которого практически не зависит от величины напряжения, приложенного к коллектору, в широком диапазоне его изменения, поэтому пульсации выпрямленного напряжения

U„ve приводят к паразитной модуляции тока напряжением питания устройства. Величина выпрямленного тока в схеме устройства определяется только напряжением управляющего сигнала, прило кенного к базе транзистора, напряжением (Унх+U ).

В интервале активной работы мостовой схемы, т. е. когда выпрямленное напряжение мостовой схемы 3 (4) не равно нулю, цепь переменного тока включена последоBàòåëüíо с цепью постоянного тока и по ним протекает один и тот же ток, ток транзистора, который и определяет амплитуду и форму вершины переменного тока фазы устройства. Когда выпрямленное напряжение мостовой схемы 3 (4) вследствие уменьшения напряжения U (У,) становится равным нулю, мостовая схема шунтируется выпрямленным током. Питание транзистора на этом интервале работы схемы осуществляется напряжением другой фазы 72 (Ul) °

Процесс изменения тока в неработающей фазе идет независимо от цепи постоянного тока и определяется уравнением Уьд =

=Zii q1 где Z„— сопротивление нагрузки в фазе, Следуя за изменением напряжения

Ui(U ), ток в фазе переходит ерсз пуль, меняет свое направление и нарастает до значения выпрямленного тока, после чего наступает переход к новому активного режиму — дааграм мы I > (t), I (t) . Фазовый сдвиг выходных токов устройства.на несущей частоте определяется фазовым сдви5 гом питающих напряжений U, Й Uz и составляет 90 .

Выходные токи могут быть промодулировапы сигналом любой формы, вплоть до скачка. На фиг. 2 для примера показаны

10 формы выходных токов и ток через транзистор при постоянном управляющем сигнале (сплошная линия на диаграммах

I)(t), Ig(t), U, +U,.;) и наложении колебаний частоты выше несущей на постоян15 ный сигнал (пунктирная линия

1 ()) 72 Й)> >ВХ + ВХ)

Таким образом, включение диагоналей постоянного тока однофазных мостовых

20 схем последовательно и подключение их к выходам управляемого источника тока позволило получить вторичные токи трансформатора постоянного тока, что повысило точность моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования трансформатора постоянного тока, содержащее источники питания, выпрямитель и управляемый источник тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, выпрямитель выполнен в виде однофазных мостовых схем, диагонали постоянного тока которых соединены последовательно и подключены к выходам управляемого источника тока, диагональ переменного тока каждой из одц мостовых схем подключена к источнику питания.

Источники информации, ц принятые во внимание прп экспертизе

1. Розенблат М. A. Магнитные усилители и модуляторы. М., «Энергия», 1963, с. 72, рис. 32.

2. Средства аналоговой и аналого-цифро45 вой вычислительной техники. Сб, статей.

М., «Машиностроение», с. 301, рис. 2,