CS197614B1

CS197614B1 - Connection for limiting the outlet current of the controlled rectifier

Info

Publication number: CS197614B1
Application number: CS475277A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Sara; Vaclav Babovak
Original assignee: Bohumil Sara; Vaclav Babovak
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1977-07-18
Publication date: 1980-05-30

Description

Předložený vynález se týká zapojení pro omezení výstupního proudu řízeného usměrňovače.The present invention relates to a circuit for limiting the output current of a controlled rectifier.

Dosud užívaná zapojení užívají pro omezení výstupního proudu řízeného usměrňovače zvláštní elektronické obvody, nebo je prováděno omezení sériovým odporem v silovém obvodu, popřípadě rozptylem napájecího transformátoru. Uvedené způsoby vyžadují složité obvody nebo snižují účinnost a zvyšují váhu zařízení. Uvedené nedostatky v podstatě odstraňuje předložený vynález, který spočívá v tom, že zesilovač je zapojen na součtový člen přes paralelní kombinaci nelineárního obvodu a výstupního obvodu zesilovače. Na součtový člen je rovněž zapojen zdroj signálu žádané hodnoty. Výstup součtového členu je připojen na regulátor. Výstup zapojení je tvořen výstupem regulátoru, který je zapojen na řízený usměrňovač.The circuits used hitherto use special electronic circuits to limit the output current of the controlled rectifier, or a limitation is made by the series resistance in the power circuit or by the dissipation of the supply transformer. Said methods require complex circuits or reduce efficiency and increase the weight of the device. Essentially, the present invention overcomes these drawbacks in that the amplifier is coupled to the summation element through a parallel combination of a non-linear circuit and an output circuit of the amplifier. A reference signal source is also connected to the summation element. The summation output is connected to the controller. The wiring output is a controller output that is connected to the controlled rectifier.

Pro elektronické omezení výstupního proudu řízeného usměrňovače se využívá zesilovače proudového signálu. Tento zesilovač je obsažen v každém regulátoru řízeného usměrňovače i když není prováděno omezení výstupního proudu. Výstupní napětí zesilovače je vedeno jednak přes obvyklé obvody do součtového členu regulátoru a paralelní cestou, tvořenou nelineárním obvodem opět do součtového členu, Do součtového členu jsou dále přiváděny signály žádané hodnoty, popřípadě další vstupní údaje. Jeho výstup je známým způsobem přiveden na vstup regulátoru.A current signal amplifier is used to electronically limit the output current of the controlled rectifier. This amplifier is included in each controller of the controlled rectifier even though the output current limitation is not performed. The output voltage of the amplifier is routed through conventional circuits to the controller summation and via a parallel path, which is formed by a non-linear circuit, again to the summation element. The setpoint signals or other input data are further supplied to the summation element. Its output is connected to the controller input in a known manner.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 blokové schéma zapojení, na obr. 2 příklad převodové charakteristiky nelineárního prvku, na obr. 3 je příklad zapojení podle vynálezu a na obr. 4 výstupní voltampérová charakteristika řízeného usměrňovače s obvodem podle obr. 3.Fig. 1 shows a block diagram, Fig. 2 shows an example of the transmission characteristic of a non-linear element, Fig. 3 shows an example of the connection according to the invention, and Fig. 4 shows the output voltage of the controlled rectifier with the circuit of Fig. 3.

Na obr. 1 je znázorněna část regulačního obvodu zapojeného podle vynálezu. Není zobrazen akční člen, který podle velikosti výstupního signálu na výstupu V regulátoru R ovládá vlastní regulovanou soustavu v tomto případě řízený usměrňovač. Též není zobrazen měřicí člen převádějící velikost regulované veličiny na signál ul čidla proudu úměrný velikosti regulované veličiny tj. výstupnímu proudu řízeného usměrňovače. Signál ul je přiváděn na vstup A zesilovače Z. Z jeho výstupu je upravený signál u2 veden jednak přes běžně používané výstupní obvody C zesilovače Z a jednak přes nelineární obvod D na vstup součtového členu S. Součtový člen S provede porovnání výstupních signálů u3 a u5 obvodů D a C s řídicí veličinou signálu žádané hodnoty u4, která odpovídá žádané hodnotě výstupní veličiny řízeného usměrňovače a takto vzniklá regulační odchylka se přivádí na vstup regulátoru R. Jeho výstupní signál na výstupu V (jeho hodnotu určuje-hodnota regulační odchylky) je veden do akčního členu, který již ovládá vlastní řízený usměrňovač. Příklad převodové charakteristiky nelineárního obvodu D je znázorněn na obr. 2. V tomto případě v prvé části této charakteristiky, kdy napětí u3 nelineárního obvodu D je rovno nule, nemá nelineární obvod vliv na průběh voltampérové charakteristiky řízeného usměrňovače. Od bodu B převodové charakteristiky na obr. 2 se začíná uplatňovat vliv nelineárního obvodu D a hodnota napětí u3 ovlivňuje další průběh voltampérové charakteristiky řízeného usměrňovače.FIG. 1 shows a part of a control circuit connected in accordance with the invention. No actuator is shown which, depending on the size of the output signal at the output V of the controller R, controls its own controlled system, in this case a controlled rectifier. Also, a measuring element converting the magnitude of the controlled quantity to a signal of the current sensor proportional to the magnitude of the controlled quantity, i.e. the output current of the controlled rectifier, is not shown. The signal u1 is applied to the input A of the amplifier Z. From its output, the adjusted signal u2 is passed both through the commonly used output circuits C of the amplifier Z and through the non-linear circuit D to the input of the summation element S. D and C with the set point signal u4 corresponding to the set point value of the controlled rectifier and the resulting deviation is applied to the input of the controller R. Its output signal at the output V (its value is determined by the value of the control deviation) a member that already controls its own controlled rectifier. An example of the transmission characteristic of the non-linear circuit D is shown in FIG. 2. In this case, in the first part of this characteristic, when the voltage u3 of the non-linear circuit D is zero, the non-linear circuit has no effect on the waveform of the controlled rectifier. From point B of the transmission characteristic in Fig. 2, the influence of the non-linear circuit D begins to apply and the voltage value u3 affects the further waveform of the controlled rectifier voltage.

Příklad konkrétního zapojeni částí regulačního obvodu je.uveden na obr. 3. Z neznázorněného čidla proudu se přivádí signál ul úměrný výstupnímu proudu řízeného usměrňovače na vstup zesilovače^. Zesílený, popřípadě i jinak upravený (například filtrem) signál u2- se přivádí přes první odpor R1 na součtový člen S. Tentýž signál se vede 1 paralelně přes druhý odpor R2 na nelineární člen, v tomto případě Zenerovu diodu Dí a odtud rovněž na vstup součtového členu S. Hodnota odporu prvního Rí je přitom určena požadovaným průběhem V—A charakteristiky řízeného usměrňovače podle obr. 4 od svislé osy napětí U až do bodu Ě. Zvýší-li se hodnota signálu u2 natolik, že napětí na diodě Dí překročí její Zenerovo napětí, začne se uplatňovat i vliv této paralelní cesty s druhým odporem R2 a v důsledku toho dochází ke zlomu výstupní V-A charakteristiky řízeného usměrňovače, část od bodu E k vodorovné ose proudu I. Přitom polohu bodu E ve V-A charakteristice určuje v tomto příkladě hodnota Zenerova napětí diody Dl a hodnota druhého odporu R2 určuje spolu s hodnotou prvního odporu Rí sklon V-A charakteristiky od bodu E k ose proudu I. Na sklon V-A charakteristiky řízeného usměrňovače (v obr. 4 od osy U do bodu Ej má vliv též zpětnovazební napěťová smyčka, jejíž výstup je též zaveden do součtového členu S. V součtovém členu S se porovná součet všech přiváděných signálů zpětnovazebních smyček se signálem u4 jenž odpovídá žádané hodnotě veličiny. Od bodu E se zvýší pokles V-A charakteristiky (jak bylo vysvětleno), což umožní jednoduchým způsobem ochránit řízený usměrňovač před výkonovým přetížením. Výstupním signálem součtového členu S je regulační odchylka, kterou zpracuje regulátor R na výstupní signál na výstupu V, který se v akčním členu využije (např. obvody vertikálního řízení) pro změnu, úhlu zapálení tyristorů vlastního řízeného usměrňovače.An example of a specific wiring of parts of the control circuit is shown in FIG. 3. From a current sensor not shown, a signal u1 proportional to the output current of the controlled rectifier is supplied to the input of the amplifier. The amplified or otherwise modified (e.g. by a filter) signal u2- is applied via the first resistor R1 to the summation element S. The same signal is applied 1 in parallel via the second resistor R2 to the non-linear element, in this case Zener diode D1 and from there also the summation input. The resistance value of the first Ri is determined by the desired characteristic curve V-A of the controlled rectifier according to FIG. 4 from the vertical voltage axis U to the point Ě. If u2 is so high that the diode voltage D1 exceeds its Zener voltage, the effect of this parallel path with the second resistor R2 begins to apply and, as a result, the output VA characteristic of the controlled rectifier breaks, part from point E to horizontal. The position of the point E in the VA characteristic is determined in this example by the value of the Zener voltage of the diode D1 and the value of the second resistor R2 together with the value of the first resistor R1 determines the inclination VA of the characteristic. In Fig. 4, from the U-axis to the point Ej, the feedback voltage loop also has an effect, the output of which is also applied to the summation element S. E will increase the decrease in VA characteristics (as explained), allowing umo the simple way to protect the controlled rectifier before power overload. The output signal of the adder with the control deviation, which processes the regulator R to the output signal at the output V which is utilized in the actuator (e.g. vertical control circuits) to change the ignition angle of the thyristors of the controlled rectifier itself.

Zapojení podle předloženého vynálezu je možno použít v regulačních obvodech řízených usměrňovačů například pro svářecí stroje.The circuit according to the present invention can be used in the control circuits of controlled rectifiers, for example for welding machines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A circuit for limiting the output current of a controlled rectifier, characterized in that the output of the amplifier (Z) is connected to the summation element (S) via a parallel, combination of a non-linear circuit (Dj and the output circuit (C) of the amplifier (Z). ), the reference signal source (u4) is also connected, while the output of the summation element (S) is connected to the controller (R), the output (V) being the output of the controller (RJ) which is connected to the controlled rectifier.