Фазосдвигающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н02М 1 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ„

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ @Басф .. (21) 4111245/24-07 (22) 02.06,86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В. В. Болотов, Б. С. Ерыпалов и А. В. Кобзак (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1051684, кл. Н 02 P 13/16, 1983.

Электротехника, 1979, № 4, с. 23 — 24. (54) ФАЗОСДВИГАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорным электроприводом

„,З0„„1387132 А 1 постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение асимметрии импульсов управления. Увеличение сигнала источника 2, например, в отрицательную сторону приводит к уменьшению напряжения на выходе сумматора 1, частота генератора 5 увеличивается. Счетчик 11, отсчитав 256 импульсов, принимает нулевое напряжение на выходе. Это напряжение инвертируется инвертором 15, по переднему возрастающему фронту дифференцируется цепочкой 16 и положительный импульс определенной длительности через диод 17 поступает на распределитель. Одновременно этот импульс переводит триггер 13 в другое состояние, которым осуществляется запрет счета счетчика 11. 3 ил.

1387132

1О

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорным электроприводом постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение асимметрии импульсов управления.

На фиг, 1 представлена функциональная схема фазосдвигающего устройства; на фиг. 2 — пример выполнения управляемого генератора; на фиг. 3 — пояснительные временные диаграммы.

Фазосдвигающее устройство содержит вычитающий сумматор 1 на операционном усилителе, один вход которого подключен к источнику 2 сигнала управления, другой — к источнику 3 сигнала задания начального угла, а выход зашунтирован стабилитроном 4 и вместе с входом управляемого генератора 5 через встречно-последовательно включенные развязывающие диоды 6 и 7 подключен к выходу делителя напряжения на резисторах 8 и 9, вход которого подключен к источнику 10 питания. Выход генератора 5 подключен к счетным входам счетчиков 11, которые входят в состав трех каналов 12 управления, каждый из которых включает в себя триггер 13, один вход которого подключен к соответствующему выходу 14 источника синхронизирующих импульсов, а выход — к запрещающему входу счетчика 11, выход которого через инвертор 15, дифференцирующую цепь 16 и выходной диод 17, образующий выход канала 12, подключен к другому входу триггера 13.

Управляемый генератор 5 может быть выполнен (фиг. 2) на операционном усилителе 18, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения диодов 6 и 7 с резистором 8 делителя напряжения, а неинвертирующий — к источнику 10 питания через резистор 9 и конденсатору 19, зашунтированному базо-эмиттерным переходом транзистора 20, база которого подключена к выходу усилителя 18 непосредственно и к его неинвертирующему входу через дифференцирующую цепь 21.

Импульсы с выходов 14 источника синхронизирующих импульсов, поступающие в разные каналы 12 управления, сдвинуты между собой на 120 эл. град.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 10 питания конденсатор 19 заряжается через резистор 9.

Напряжение U> на выходе сумматора 1 имеет положительную полярность, поэтому на выходе компаратора 18 будет нулевой (отрицательный) потенциал и транзистор 20 находится в закрытом состоянии. Как только конденсатор 19 зарядится до уровня U, на выходе компаратора напряжение практически мгновенно увеличивается до напряжения источника питания U„транзистор 20 отпирается и конденсатор 19 также практически мгновенно через него разряжается. Диф25

55 ференцирующей цепочкой 21 устанавливается не только необходимый гистерезис, но и повышается быстродействие компаратора 18 за счет гибкой положительной обратной связи. Максимальная частота автоколебаний устанавливается не менее 500 кГц при минимальном напряжении управления

0 . С увеличением напряжения управления

У„частота автоколебаний уменьшается изза большего времени заряда конденсатора 19 (фиг. 3). Поскольку генератор может работать только при положительном, отличным от нуля напряжения, делитель напряжения обеспечивает на резисторе 8 напряжение в 1 В при отсутствии U . В этом случае, если напряжение с выхода сумматора 1 равно или меньше 1 В, диод 6 закрывается, а диод 7 открывается и на входе генератора 5 будет напряжение от источника 10 питания, чем предотвращается срыв генерации и этим самым ограничивается минимальный угол отпирания тиристоров в выпрямительном режиме.

При отсутствии сигнала управления от источника 2 сумматора 1 на его выходе устанавливается напряжение, равное примерно половине напряжения стабилизации

Uc стабилитрона 4 (при двухполярном напряжении сигнала управления, когда положительное напряжение соответствует инверторному режиму), что соответствует углу отпирания тиристоров, равному примерно

90, т. е. на границе выпрямительного и инверторного режимов. Увеличение сигнала источника 2 в отрицательную сторону (выпрямительный режим) приводит к уменьшению напряжения на выходе сумматора 1, частота генерации генератора 5 увеличивается. Счетчик 11, отсчитав 256 импульсов (такая разрядность счетчика обеспечивает ассимметрию менее 1 ), принимает нулевое напряжение на выходе. Это напряжение инвертируется инвертором 15, по переднему возрастающему фронту дифференцируется цепочкой 16 и положительный импульс определенной длительности через диод 17 поступает на распределитель. Одновременно этот импульс переводит триггер 3 в другое состояние, которым осуществляется запрет счета счетчика 11. В исходное состояние триггер 13 запускается импульсом синхронизации формирователя 14 и от этого же момента дается разрешение на отсчет импульсов счетчиком 11. Как видно из диаграммы (фиг. 3) увеличение сигнала источника 2 в отрицательную сторону приводит к уменьшению напряжения Uz, к увеличению частоты генератора 5 и к сдвигу угла отпирания тиристоров влево, т. е. к увеличению выпрямленного напряжения. Наоборот, увеличение положительного напряжения сигнала источника 2 (инверторный режим) приводит к увеличению Uy вплоть до напряжения стабилизации стабилитрона, чем и огра1387132

Формула изобретения

Ьт

Составитель В. )Кмуров

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1226 54 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ничивается максимальный сдвиг угла отпирания тиристоров вправо.

Таким образом, благодаря исключению генераторов пилообразных напряжений и нуль-органов в каждом канале уменьшается асимметрия управляющих импульсов и повышается надежность работы устройства.

Фазосдвигающее устройство, содержащее сумматор, один вход которого подключен к источнику сигнала управления, а другой — к источнику сигнала задания начального угла, управляемый генератор, формирователь синхронизирующих импульсов и три канала управления, каждый из которых включает триггер и счетчик, счетный вход которого подключен к выходу управляемого генератора, а запрещающий — к выходу триггера, один вход которого подключен к соответствующему выходу формирователя синхронизирующих импульсов, а другой — к выходу своего канала управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения асимметрии управляющих импульсов, оно снабжено стабилитроном, делителем напряжения питания и двумя развязывающими диодами, каждый канал управления снабжен инвертором, дифференцирующей цепью и выходным диодом, а сумматор выполнен вычитающим, причем выход сумматора зашунтирован стабилитроном и вместе с входом управляемого генератора подключен через развязывающие диоды к

15 выходу делителя напряжения питания, а в каждом канале управления выход счетчика через последовательно соединенные инвертор и дифференцирующую цепь подключен к выходному диоду.