Устройство формирования квазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОНДАЛЬНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее преобразователь напряжениё-чатота, два. логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируе1«ые постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преобразователи, в котором выход преобразователя напряжениечастота соединен с первыми входами логических элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения области прменения за счет обеспечения реверсирования чередования фаз выходного напряжения при аналоговом зна (Л копеременном входном сигнале, дополнительно содержит выпрямитель и нульс: ОРган, причем вход выпрядителя соединен с входным зажимом и входом , нуль-органа, выход - с входом преобразователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вторым входам логических элементов и. 00 Од Ы. « оо

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 02 M 7/4 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3457677/24-07 (22 ) 28. 06. 82 (46) 30.03. 84. Бюл. 9 12 (72 ) A; В. Пузаков (71) Коммунарский горно-металлургь ческий институт (53) 621.314.572 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство .СССР по заявке 9 2689336, кл. H 02 M 7/48, от 28.11.78.

2.Гольденберг Л.М. Импульсные устройства. N., "Радио и связь", 1981, с. 197.

З.Бизиков В.A. и др. Системы управления тиристорными преобразователями частоты. M., Энергоиздат, 1981, с. 74-78.

4.Калашников Б.Е., Кривицкий С.О., Эпштейн И.И. Системы управления автономными инверторами. N. "Энергия", 1974, с. 101-102.

5.Гусев С.И. и др. Принципы построения прецизионных преобразователей с программируемой формой выходного напряжения. — "Техническая электродинамика", 1980, 9 5, с. 52.

„„SU„„1083313 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬ НОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО

ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее преобразователь напряжение-чатота, два.логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируемые постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преОбразователи, в котором выход преобразователя напряжен:.ечастота соединен с первыми входами логических элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области прменения за счет обеспечения ре-версирования чередования фаз выход- 2 ного напряжения при аналоговом знакопеременном входном сигнале, дополнительно содержит выпрямитель и нульорган, причем вход выпря 4ителя соединен с входным зажимом и входом нуль-органа, выход — с входом пре- 2 образователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вто- . рым входам логических элементов H.

1083313

Изобретение относйтся к преобра-. зовательной технике и может быть использовано в качестве генератора ведущего сигнала статических преобразователей частоты модуляционного типа, а также в устройствах автома- 5 тики.

Известно устройство, предназначенное для формирования многоступен чатого квазисинусоидального трехфазного напряжения, который содержит . 10 инвертирующий усилитель с единичным усилением, регулируемый генератор тактовой частоты с числом, равным числу выходных фаз, цифрофункциональные генераторы двоичного кода Г13

Однако известное устройство характеризуется сложностью, недостаточно высоким качеством Формы выходного напряжения и узкими функциональными возможностями, заключающимися в сложности организации реверсивной трехфазной системы выходных напряжений.

Известно также устройство формирования квазисянусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, содержащее преобразователь напряжениечастота и последовательно соединенные счетчик, программируете постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преобразователи.

Информация, записанная в каждом постоянном запоминающем устройстве, сдвинута на 120 эл.град. относительно и иода выходной частоты соседней

Фазы, при этом на выходе может быть сформирована сиььетричная трехфазная 35 система квазйсинусоидальных многоступенчатых напряжений Г2 1

Такое устройство отличается простотой, высоким качеством формы выходного напряжения, но обладает уз- 40 кими функциональными возможностями, в частности невозможностью Формирования реверсивной системы выходных напряжений.

Известно устройство, в котором 4 счетчик выполнен реверсивным Г33 . p

При этом необходимо ввести узел предварительной логической обработки сигнала, что достигается введением логических элементов И и является типовым решением, применяющимся и в других узлах систем управления преобразователей частоты (4 3 и 553

Получающееся при этом устройство обеспечивает формирование симметричной трехфазной системы выходных напряжений с возможностью высококачественного реверсирования чередования фаз этих напряжений, однако обладает узкими функциональными возможностями, в частности не обеспечивает работу при знакопеременном аналого- вом сигнале задания на частоту, что не позволяет применить его в замкнутых системах автоматического регулирования асинхронных электроприводов.

Цель изобретения — расширение оьласти применения за. счет обеспечения реверсирования чередования фаз выходного напряжения. при аналоговом знакопеременном входном сигнале.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования квазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, содержащем преобразователь напряжениечастота, два логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируемые постоянные запоминающие устройства и цифро,аналоговые преобразователи, в котором выход преобразователя напряжениечастота соединен с первыми. входами логических элементов И, выходы кото- рых подключены к входам реверсивного счетчика, дополнительно введены выпрямитель и нуль-орган, причем вход выпрямителя соединен с входным зажимом и входом нуль-органа, выход — с входом преобразователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вторым входам логических элементов И.

На Фиг. 1 показана блок-схема устройства на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства; на фиг. 3 — таблица программирования постоянного запоминакицего устройства для фазы A. На чертежах обозначено: входное управляющее напря.Эх жениеу напряжение на выходе выпряЬ мителя;

ПНЧ - импульсы, вырабатываете преобразователем напряжениечастотау напряжение на входе нульоргана, соответствующее режиму "Вперед"; ! напряжение на выходе нульоргана, соответствующее режиму "Назад";

К - импульсы, поступающие на

Ф вход сложения реверсивного счетчика; импульсы, поступающие на вход вычитания реверсивного счетчика; у1ФР29 F э уеэ Fg(,- импульсы на выхо дах разрядов реверсивного счетчика первого, второго, третьего, четвертого и пятого соответственно; ,А Р А2. А41 A8 - импульсы на выходе постоянного запоминающего устройства фазы A управляющие соответственно первым, вторым, третьим и четвертым разрядами цифроаналогового преобразователя фазы A;

U U U - выходные напряжения

A 8 Е

Фаз A В, С соответственно.

Устройствб содержит выпрямитель 1, нуль-орган 2, преобразователь Hahpsrжение-частота 3, логические элементы И 4 и 5, реверсивный счетчик б, 1083313 программируемые постоянные запоминающие устройства 7,8 и 9, цифроанало-, говые п 10, 11 и 12, Вход выпрямителя 1 соединен с вхоцом нуль-органа 2 и подключен к источнику входного задающего напря жения, а выход выпрямителя через преобразователь напряжение-частота 3 соединен с первыми входами логических элементов И 4 и 5, вторые входы которых подключены к выходам нульоргана 2. Выходы.логических элемен.тов И 4 и 5 подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика б, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам программируемых постоянных запоминающих устройств 7-9. с выходами, соеди-. ненными с входами цифроаналоговых преобразователей 10-12.

Устройство работает следующим 20 образом.

Входное напряжение задания 0 „, пройдя через выпрямитель 1, поступает на вход преобразователя напряжение-частота 3, где преобразуется в.: .25 последовательность тактовых импульсов и подается на вход логическх элементов И 4 и 5, выполняющих роль вентилей и обеспечивающих прохожде-! ние тактовых импульсов либо на вход у» сложения, либо на вход вычитания реверсивного,счетчика б. Если тактовые импульсы поступают на вход сложения реверсивного счетчика 6, то íà его выходах формируется линейно нараста- З5 ющий двоичный ход, управлякнций программируемыми постояннйми запоминающими устройствами 7-9, которые запрограммированы таким образом (фиг.З), чтр под действием линейно изменяющегося входного двоичного кода на выходе формируется двоичный код, соответ- ствующий дискретным выборкам синусоидальнОго сигнала. При этом при воздействии линейно изменяющегося двоичного кода на входы программируемых постоянных запоминающих устройств на выходах цифроаналоговых преобразователей 10-12 формируются многоступенчатые квазисинусоидальные напряжения. так, например, для фазы A 50 при линейном нарастании двоичного

Г ° F> F4, F< и реверсивного счетчика 6 и при воздеиствии этого кода на постоянное -запоминающее устройство 7 фазы А, за-, 55 программированное в соответствии с фиг. 3, на выходах этого постояно го запоминающего устройства 7 вырабатываются управляющие сигналы(А „, А, A+, A> ЗА), воздействующие йа цйФроайалоговый преобразователь 10 фазы А, н на выходе устройства формируется квазисинусаидальное ступенчатое напряжение Up. Амплитуды ступеней аппрокснмации выходного напряжения фазы А в предлагаемом примере реализации описываются следующей последовательностьюг +3, +б, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9, +б, +3, О, -3, -б, -9 и т д. Для организации трехфазной системы выходных напряжений информация в смежных программируемых постоянных запоминающих устройствах записана со сдвигом в

120 эл.град. относительно периода изменения входного двоичного кода или эквивалентного ему периода выходного квазисинусоидального напряжения.

При изменении знака входного напряжения нуль-орган вырабатывает сигнал переключения логических элементов И 4 н 5 и тактовые импульсы поступают на другой вход реверсивного счетчика б. Двоичный код на выходе реверсивного счетчика б начинает линейно изменяться в противоположном направлении и следующая последовательность величин амплитуд ступеней аппроксимации для Фазы А имеет вид: -6,-3,0., +3, +б, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9 и т.д. Выходное напряжение фазы А имеет вид, показанный на фиг. 2.

Процессы в других фазах устройства происходят аналогично. При этом выходные напряжения являются "зеркальным" отображением напряжений, вырабатываемых устройством до реверса.

Мгновенные значения напряжений всех фаз сохраняются. При последующих изменениях управляющего напряжения последовательность работы устройства аналогична.

Выполнение устройства предлагае мам образом позволяет рас аирить его функциональные возможности, так как обеспечивается возможность реверсирования чередования фаз выходного напряжения при аналоговом знакопеременном входном сигнале задания на частоту, что позволяет применить ,его в замкнутых системах частотного регулирования асинхронных электроприводов.

1083313

Ю вд С

Е1 4e» LBDH

Афжс ЮУ Втод А Вытод В

5 6 Fa Fe Fe A Au 4»465> В!Вдй»38 Bq

Рие. 8

НИИПИ Заказ.1771 j49 Тираж 66 7 Подписное ,ЕВ (Ю 4В Ю

esca GDII "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектиая,4 у

Fg

F»

Fe !в

А!

Ag

А,у . Ав дА

О

1 г.

8 б

В

7 б

У

11

d2

13

И б б

f7

18

21 гг

2З

М

2б

2б

27

2б

2У

ООО О

1ОООО

1t 000

10t ОО

011 00

1t !0Î

000 10

f ОО t0

Î1 010

11 0 10

001 10

f01 t0

0t 110

11 1 1 О

000 01

10001

01 0 of

110 0

00101

1010 f

011 0f

111 01

0001 f

1001 1

01011

110! 1

0011

1011 !

11 0.1

01 101

1001

11011

tO11

01 1 1 1

1111!

111 11

О11!!

101 1f

11 011

10011

01f 01

110 О1

0 0001

1 1000 д1 100

1 f010

101 f0 д1110

1111 0

011.10

101 10

1 001 д

01 1,0д

000 0.1

0 1 1

11 1 10

111 1О

1а 11О

1001 O

10д 1О

О110О

11 ООО

ООО О1

1 100 1

011 01

1001!

11 011

101 11

01 111

11111

11 111

011 11

10.1 f Ф

11011

10011

01 101

1 1 001

00001

11,0 0

1 0010

1f 010

10 1 1 О

10011

0110!

1! 001

OO0O

t1ООа

011 00

10 010

11 010

101f 0

О! 1 1 О

111 f0 ! 1110

01 1 1 д

1 О 10

11 010

100 10

0f 100

00001

11001

01 101

10011

11 01 1

t 0111

0f11f

11 111

11 f1f

01111

f011 f