close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337394

код для вставки
–ќ——»…— јя ‘≈ƒ≈–ј÷»я
RU
(19)
(11)
2 337 394
(13)
C1
(51) ћѕ G05F 1/56
(2006.01)
‘≈ƒ≈–јЋ№Ќјя —Ћ”∆Ѕј
ѕќ »Ќ“≈ЋЋ≈ “”јЋ№Ќќ… —ќЅ—“¬≈ЌЌќ—“»,
ѕј“≈Ќ“јћ » “ќ¬ј–Ќџћ «Ќј јћ
(12)
ќѕ»—јЌ»≈ »«ќЅ–≈“≈Ќ»я ѕј“≈Ќ“”
(21), (22) «а†вка: 2007131630/09, 20.08.2007
(72) јвтор(ы):
азанцев ёрий ћихайлович (RU),
Ћекарев јнатолий ‘едорович (RU),
—олдатенко ¬адим √еннадьевич (RU)
(24) ƒата начала отсчета срока действи† патента:
20.08.2007
(45) ќпубликовано: 27.10.2008 Ѕюл. є 30
(54) —ѕќ—ќЅ ”ѕ–ј¬Ћ≈Ќ»я ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬ј“≈Ћяћ» ѕќ—“ќяЌЌќ√ќ Ќјѕ–я∆≈Ќ»я —
2 3 3 7 3 9 4
R U
ил.
—траница: 1
RU
C 1
C 1
ќƒЌќ—“ќ–ќЌЌ≈… Ў»–ќ“Ќќ-»ћѕ”Ћ№—Ќќ… ћќƒ”Ћя÷»≈…
(57) –еферат:
«а†вл†емое изобретение относитс† к области
автоматического управлени† и предназначено дл†
импульсных
преобразователей
посто†нного
напр†жени†, может найти широкое применение в
управлении электроприводами и регулируемыми
вторичными источниками питани†. “ехнический
результат состоит в упрощении формировани†
сигнала развертки. —ущность изобретени†
заключаетс† в том, что в установившемс† режиме
работы значение пульсирующей составл†ющей
тока дроссел† на момент коммутации будет на
половину меньше его приращени†. 1 з.п. ф-лы, 3
2 3 3 7 3 9 4
јдрес дл† переписки:
634050, г.“омск, пр-кт ирова, 56в, ќјќ "Ќѕ÷
"ѕолюс"
R U
(56) —писок документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2156996 C2, 27.09.2000. RU 2157584
C2, 10.10.2000. DE 3920884 A, 03.01.1991.
(73) ѕатентообладатель(и):
ќткрытое акционерное общество "Ќаучнопроизводственный центр "ѕолюс" (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 337 394
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G05F 1/56
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007131630/09, 20.08.2007
(72) Inventor(s):
Kazantsev Jurij Mikhajlovich (RU),
Lekarev Anatolij Fedorovich (RU),
Soldatenko Vadim Gennad'evich (RU)
(24) Effective date for property rights: 20.08.2007
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "Nauchnoproizvodstvennyj tsentr "Poljus" (RU)
R U
2 3 3 7 3 9 4
(57) Abstract:
FIELD: electricity.
SUBSTANCE: stated invention is related to the
field of automatic control and is intended for
pulse transducers of direct voltage, may find
wide application in control of electric drives
and controlled secondary power supply sources.
Substance of invention consists in the fact that
in established operation mode value of pulse
constant of throttle current at the moment of
switching will be twice less than its increment.
EFFECT: simplification of sweep waveform
signal formation.
—траница: 2
EN
2 cl, 3 dwg
C 1
C 1
WIDTH MODULATION
2 3 3 7 3 9 4
(54) METHOD OF CONTROL OF DIRECT VOLTAGE TRANSDUCERS WITH ONE-SIDED PULSE-
R U
Mail address:
634050, g.Tomsk, pr-kt Kirova, 56v, OAO "NPTs
"Poljus"
RU 2 337 394 C1
5
10
15
20
25
«а†вл†емое изобретение относитс† к области автоматического управлени† и
предназначено дл† импульсных преобразователей посто†нного напр†жени†, может найти
широкое применение в управлении электроприводами и регулируемыми вторичными
источниками питани†.
»звестен способ управлени† преобразователем посто†нного напр†жени† с
односторонней широтно-импульсной модул†цией (способ управлени† импульсным
стабилизатором напр†жени†), заключающийс† в переключении ключевого элемента по
сигналу синхронизации и знаку управл†ющего сигнала, при этом управл†ющий сигнал
формируют из суммы сигнала ошибки, дифференцированного сигнала ошибки и
пилообразного сигнала развертки с посто†нной амплитудой [1].
Ќедостаток этого способа заключаетс† в том, что устойчива† работа преобразовател†
возможна только в узком диапазоне изменени† параметров источника питани† и нагрузки и
не позвол†ет обеспечить апериодичность переходного процесса в широком диапазоне
регулировани† [2]. роме того, сигнал развертки не определ†ет состо†ни† системы,
поэтому изменение параметров источника питани† или нагрузки приводит к по†влению
статической ошибки.
Ќаиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, †вл†етс†
способ управлени† преобразовател†ми посто†нного напр†жени† с односторонней
широтно-импульсной модул†цией, заключающийс† в переключении ключевого элемента по
сигналу синхронизации и знаку управл†ющего сигнала с формированием управл†ющего
сигнала из суммы сигнала ошибки, сигнала пульсирующей составл†ющей тока дроссел† и
сигнала развертки, формируемого как прогнозируемое на интервале после коммутации
ключевого элемента приращение пульсирующей составл†ющей тока дроссел†, смещенное
на величину суммы средних за период коммутации приращений пульсирующей
составл†ющей тока дроссел† на интервалах до и после коммутации [3].
»звестный способ осуществл†ет коммутацию ключевого элемента в соответствии с
законом управлени† вида
;
30
35
40
45
50
где x=Uн-Uоп - сигнал ошибки; Uн - выходной сигнал; Uоп - сигнал задани†; km коэффициент св†зи; - пульсирующа† составл†юща† тока дроссел†; Yp - сигнал
развертки; L - индуктивность дроссел†;
- напр†жени† на дросселе до и после
коммутации ключевого элемента; tp=T{t/T} - временна† координата дл† формировани†
сигнала развертки ({a} - дробна† часть числа а); T - длительность периода коммутации;
VT - состо†ние ключевого элемента (при модул†ции заднего фронта ?=1, при модул†ции
переднего фронта ?=0); tк - момент коммутации, определ†етс† при модул†ции заднего
, а при модул†ции переднего фронта корнем
фронта корнем уравнени† F=0 при
уравнени† F=0 при
.
¬ известном способе сигнал развертки прогнозирует значение пульсирующей
составл†ющей тока дроссел† на момент коммутации ключевого элемента, что исключает
статическую ошибку и обеспечивает устойчивую работу преобразовател† в широком
диапазоне задани† параметров.
Ќедостатком известного способа управлени† †вл†етс† сложность формировани†
сигнала развертки. “ак, в устройстве, реализующем известный способ управлени† [3],
блок формировани† сигнала развертки содержит четыре интегратора, два элемента пам†ти
и три сумматора.
÷ель технического решени† - упрощение формировани† сигнала развертки.
—траница: 3
DE
RU 2 337 394 C1
5
10
15
ѕоставленна† цель достигаетс† за счет того, что в способе управлени†
преобразовател†ми посто†нного напр†жени† с односторонней широтно-импульсной
модул†цией, заключающемс† в том, что переключение ключевого элемента осуществл†ют
по сигналу синхронизации и знаку управл†ющего сигнала, управл†ющий сигнал формируют
из суммы сигнала ошибки, сигнала пульсирующей составл†ющей тока дроссел† и сигнала
развертки, прогнозирующего на момент коммутации ключевого элемента значение
пульсирующей составл†ющей тока дроссел†, при этом сигнал развертки, согласно
изобретению, формируют как половину прогнозируемого текущего приращени† тока
дроссел† от напр†жени†, поступающего на дроссель на интервале после коммутации
ключевого элемента.
—ущность изобретени† заключаетс† в том, что в установившемс† режиме работы
значение пульсирующей составл†ющей тока дроссел† на момент коммутации будет на
половину меньше его приращени†.
—игнал развертки, прогнозирующий значение пульсирующей составл†ющей тока
дроссел† на момент коммутации ключевого элемента, формируетс† выражением вида
где L - индуктивность дроссел†;
20
- напр†жени† на дросселе после коммутации
ключевого элемента; tp - временна† координата дл† формировани† сигнала развертки; T длительность периода модул†ции.
ѕриращение тока дроссел† на интервале после коммутации ключевого элемента
определ†етс† уравнением
где дл† режима после коммутации
25
ключевого элемента выражение
соответствует расчетному за весь период
приращению тока дроссел†, а выражение
- расчетному текущему приращению
30
тока дроссел†.
Ќа основе теоремы о среднем [4] допустимо прин†ть, что
35
откуда в
соответствии с выражением (2) сигнал развертки формируетс† равным половине разности
расчетных дл† режима после коммутации ключевого элемента, полного за период и
текущего приращений тока дроссел†, и определ†етс† выражением.
40
ƒл† понижающего и понижающе-повышающего преобразователей с широтноимпульсной модул†цией заднего фронта напр†жение на дросселе после коммутации
ключевого элемента равно отрицательному значению выходного напр†жени†
45
ƒл† понижающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего
фронта и повышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего
фронта напр†жение на дросселе после коммутации ключевого элемента равно разности
значений напр†жени† питани† и выходного напр†жени†
50
ƒл† повышающего и понижающе-повышающего преобразователей с широтноимпульсной модул†цией переднего фронта напр†жение на дросселе после коммутации
ключевого элемента равно значению напр†жени† питани†
—траница: 4
RU 2 337 394 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Ќа фиг.1 приведена схема блока развертки, на фиг.2 - схемы силовой части
понижающего (фиг.2а), повышающего (фиг.2б) и повышающе-понижающего (фиг.2в)
преобразователей, на фиг.3 - устройство управлени† преобразовател†ми посто†нного
напр†жени† с широтно-импульсной модул†цией заднего (фиг.3а) и переднего (фиг.3б)
фронтов.
Ѕлок развертки (фиг.1), прогнозирующий значение пульсирующей составл†ющей тока
дроссел† на момент коммутации ключевого элемента, состоит из узла 1, масштабного
усилител† 2, интегратора 3 и сумматора 4, интегратор 3 имеет аналоговый и управл†ющий
входы, аналоговый вход интегратора 3 соединен с входом масштабного усилител† 2 и
выходом узла 1, входы узла 1 соединены с шинами Uп и Uн, управл†ющий вход интегратора
3 соединен с шиной синхронизации tc, выход интегратора 3 соединен с вычитающим
входом сумматора 4, выход масштабного усилител† 2 соединен с суммирующим входом
сумматора 4, выход сумматора 4 соединен с выводом Yp блока развертки.
—илова† часть преобразователей (фиг.2) состоит из ключевого элемента 5, диода 6,
дроссел† 7 и датчика тока 8, ключевой элемент 5, диод 6 и дроссель 7 соединены между
собой в звезду, датчик тока 8 включен в цепь дроссел† 7, управл†ющий вход ключевого
элемента 5 соединен с шиной VT, выход датчика тока 8 соединен с выводом , в схемах
(фиг.2а и фиг.2в) второй вывод ключевого элемента 5 соединен с входной шиной питани†
Uп, в схеме (фиг.2б) второй вывод ключевого элемента 5 соединен с общей шиной U0, в
схеме (фиг.2б и фиг.2в) второй вывод диода 6 соединен с выходной шиной Uн и -Uн
преобразовател†, в схеме (фиг.2а) второй вывод диода 6 соединен с общей шиной U0, в
схеме (фиг.2а) второй вывод дроссел† 7 соединен с выходной шиной Uн, в схеме
(фиг.2б) второй вывод дроссел† 7 соединен с входной шиной питани† Uп, в схеме
(фиг.2в) второй вывод дроссел† 7 соединен с общей шиной U0.
”стройства управлени† преобразовател†ми посто†нного напр†жени† с односторонней
широтно-импульсной модул†цией (фиг.3), реализующие предложенный способ управлени†,
состо†т из узла задани† 9, узла сравнени† 10, арифметического устройства 11,
генератора синхроимпульсов 12 и триггера 13, пр†мой вход узла сравнени† 10 соединен с
шиной Uн, инверсный вход узла сравнени† 10 соединен с выходом Uоп узла задани† 9,
выход tс генератора синхроимпульсов 12 соединен с входом установки Ђ0ї триггера 13,
первый вход арифметического устройства 11 соединен с выводом датчика тока 8,
второй вход арифметического устройства 11 соединен с выходом узла сравнени† 10,
третий вход арифметического устройства 11 соединен с выводом Yp блока развертки, в
устройстве управлени† (фиг.3а) вход установки Ђ1ї триггера 13 соединен с пр†мым
выходом арифметического устройства 11, пр†мой выход триггера 13 соединен с шиной VT,
в устройстве управлени† (фиг.3б) вход установки Ђ1ї триггера 13 соединен с инверсным
выходом арифметического устройства 11, инверсный выход триггера 13 соединен с шиной
VT.
Ѕлок развертки (см. фиг.1) и устройства управлени† преобразовател†ми посто†нного
напр†жени† с односторонней широтно-импульсной модул†цией (фиг.3) работают
, равный значению
следующим образом; на выходе узла 1 формируют сигнал
напр†жени† на дросселе 7 после коммутации ключевого элемента 5, на выходе сумматора
4 формируют сигнал развертки Yp в соответствии с уравнением (3), дл† этого на выходе
масштабного усилител† 2 формируют сигнал
, прогнозирующий дл† режима после
коммутации ключевого элемента 5 половину полного за период коммутации приращени†
тока дроссел† 7, на выходе интегратора 3 формируют сигнал
, прогнозирующий
50
дл† режима после коммутации ключевого элемента половину текущего приращени† тока
дроссел† 7.
—траница: 5
RU 2 337 394 C1
ƒл† понижающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего фронта
(схема силовой части фиг.2а, устройство управлени† фиг.3а) и понижающе-повышающего
преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего фронта (схема силовой части
фиг.2в, устройство управлени† фиг.3а) на выходе узла 1 формируют сигнал вида
5
ƒл† понижающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего
фронта (схема силовой части фиг.2а, устройство управлени† фиг.3б) и дл† повышающего
преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего фронта (схема силовой части
фиг.2б, устройство управлени† фиг.3а) на выходе узла 1 формируют сигнал вида
10
15
20
25
ƒл† повышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего
фронта (схема силовой части фиг.2б, устройство управлени† фиг.3б) и понижающеповышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего фронта
(схема силовой части фиг.2в, устройство управлени† фиг.3б) на выходе узла 1 формируют
сигнал вида
“аким образом, дл† понижающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией
заднего фронта (схема силовой части фиг.2а, устройство управлени† фиг.3а) и
понижающе-повышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего
фронта (схема силовой части фиг.2в, устройство управлени† фиг.3а) в соответствии с
законом управлени† (1), формированием сигнала развертки в соответствии с выражением
(3) и определением напр†жени† на дросселе дл† интервала после коммутации ключевого
элемента выражением (4) коммутацию ключевого элемента осуществл†ют в соответствии с
законом управлени† вида
;
30
35
ƒл† понижающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего
фронта (схема силовой части фиг.2а, устройство управлени† фиг.3б) в соответствии с
законом управлени† (1), формированием сигнала развертки в соответствии с выражением
(3) и определением напр†жени† на дросселе дл† интервала после коммутации ключевого
элемента выражением (5) коммутацию ключевого элемента осуществл†ют в соответствии с
законом управлени† вида
;
40
45
50
ƒл† повышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией заднего фронта
(схема силовой части фиг.2б, устройство управлени† фиг.3а) в соответствии с законом
управлени† (1), формированием сигнала развертки в соответствии с выражением (3) и
определением напр†жени† на дросселе дл† интервала после коммутации ключевого
элемента выражением (5) коммутацию ключевого элемента осуществл†ют в соответствии с
законом управлени† вида
;
—траница: 6
RU 2 337 394 C1
5
10
15
ƒл† повышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего
фронта (схема силовой части фиг.2б, устройство управлени† фиг.3б) и понижающеповышающего преобразовател† с широтно-импульсной модул†цией переднего фронта
(схема силовой части фиг.2в, устройство управлени† фиг.3б) в соответствии с законом
управлени† (1), формированием сигнала развертки в соответствии с выражением (3) и
определением напр†жени† на дросселе дл† интервала после коммутации ключевого
элемента выражением (6) коммутацию ключевого элемента осуществл†ют в соответствии с
законом управлени† вида
;
20
25
30
35
40
45
Ћ»“≈–ј“”–ј
1. ”слови† устойчивости и коэффициент стабилизации импульсного стабилизатора с
обратными св†з†ми по току и напр†жению / √.ј.Ѕелов, —.ј. узьмин. - Ё“¬ј, ¬ып. 15.
—.48.: –адио и св†зь, 1984.
2. ƒвухзонные след†щие системы / ¬.¬.Ўевапь, ≈.».ƒорохов, —.ј.»саков, ¬.».«емцов. ћ.: Ёнергоатомиздат, 1984 (Ѕ-ка по автоматике; вып. 646).
3. ѕатент –‘ є2156996, ћѕ 7 G05¬ 13/02, опубл. 27.09.2000.
4. —мирнов ¬.». урс высшей математики. ћ.: Ќаука, 1974. - “.1.
‘ормула изобретени†
1. —пособ управлени† преобразовател†ми посто†нного напр†жени† с односторонней
широтно-импульсной модул†цией, заключающийс† в том, что переключение ключевого
элемента осуществл†ют по сигналу синхронизации и знаку управл†ющего сигнала,
управл†ющий сигнал формируют из суммы сигнала ошибки, сигнала пульсирующей
составл†ющей тока дроссел† и сигнала развертки, прогнозирующего на момент
коммутации ключевого элемента значение пульсирующей составл†ющей тока дроссел†,
отличающийс† тем, что сигнал развертки формируют как половину прогнозируемого
относительно конца периода модул†ции текущего приращени† тока дроссел† от
напр†жени†, поступающего на дроссель на интервале после коммутации ключевого
элемента.
2. —пособ управлени† по п.1, отличающийс† тем, что сигнал развертки формируют как
половину разности расчетных полного за период и текущего приращений тока дроссел† от
напр†жени†, поступающего на дроссель на интервале после коммутации ключевого
элемента.
50
—траница: 7
CL
RU 2 337 394 C1
—траница: 8
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
191 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа