Устройство для цифрового управления вентильным коммутатором
Изобретение касается систем управления преобразователями переменного тока. Целью изобретения является расширение области использования и упрощение. С входа 1 синусоидальное напряжение переменного тока подается на нуль-орган 2, где оно преобразуется в узкие прямоугольные импульсы, соответствующие моментам перехода синусоиды через ноль. Эти импульсы синхронизируют генератор импульсов 3 и переключают в каждый полупериод сетевого напряжения двоичный счетчик 5 с режима последовательного счета в режим параллельной записи и обратно. Нуль-орган 2, генератор импульсов 3, двоичный счетчик 5 и формирователь импульсов 8 образуют цифровую систему фазового управления вентильным коммутатором (ВК). Для "смягчения" переходных процессов в устройстве предусмотрен плавный переход от действующего значения выходного напряжения ВК к вновь задаваемому, причем при его изменении как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Этот процесс реализует схема на реверсивном двоичном счетчике 6, цифровых компараторах 10 и 11, генераторе импульсов 12, элементах И-НЕ 18-23. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (s)) 4 Н 02 М 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ CCO (21) 4348570/24-07 ((22) 07.12.87 (46) 15.08.89. Бюл. h 30 (75) С.A,ÌHõàéëîâ (SU) и Бъчваров
Тончо Тотев (ВГ) (53) 621,314 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
)(98714, кл. Н 02 М 7/48, 1983.
Авторское свидетельство СССР
)(" 930244, кл. Н 02 М 7/48, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬТ КОММУТАТОРОМ (57) Изобретение касается систем управления преобразователями переменного тока. Целью изобретения является расширение области использования и упрощение. С входа 1 синусоидальное напряжение переменного тока подается. на нуль-орган 2, где оно преобразуется в узкие прямоугольные импульсы, соответствующие моментам
2 перехода синусоиды через ноль. Эти импульсы синхронизируют генератор импульсов 3 и переключают в каждый полупериод сетевого напряжения двоичный счетчик 5 с режима последовательного счета в режим параллельной записи и обратно. Нуль-орган 2, генератор импульсов 3, двоичный счетчик 5 и формирователь импульсов 8 образуют цифровую систему фазового управления вентильным коммутатором (RK). Для
lt 11 смягчения переходных процессов в устройстве предусмотрен плавный переход от действующего значения выходного напряжения ВК к вновь задаваемому, причем при его изменении как в сторону увеличения, так и в
9 сторону уменьшения. Этот процесс реализует схем» на реверсивном двоичном счетчике 6, цифровых компарато- С рах 10 и 11, генератора импульсов
12, элементах И-НЕ 18-23. 1 ил.
1501234
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для цифрового фазового управления вентильными коммутаторами в электрических приводах переменного тока.
Цель изобретения — упрощение устройства для цифрового управления вентильным коммутатором и расширение 10 области использования, На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство содержит вход 1 устройства, нуль-орган 2, первый гене- 15 ратор импульсов 3 первый логический элемент И-HE 4, первый двоичный счетчик 5, второй двоичный счетчик 6, первый управляющий вход 7, формирователь импульсов 8 и выход 9 устройства. В схему входят также первый цифровой компаратор 10, второй цифровой компаратор 11, второй генератор импульсов 12, регистр памяти 13, первый информационный вход 14, вто- 25 рой информационнь1й вход 15, второй управляющий вход 16, третий управляющий вход 17, логические элементы
И-HE 18, логический элемент ИЛИ 19, 20, 21, 22 — логические элементы
И-НЕ и инвертор 23. Второй двоичный счетчик 6 является реверсивным, у него предусмотрены входы суммирования 24 и вычитания 25, Устройство работает следующим образом.
С входа 1 устройства синусоидальное переменное напряжение сети подается на нуль-орган 2, где оно преобразуется в узкие прямоугольные импульсы, соответствующие моментам перехода синусоиды через ноль. Эти импульсы синхронизируют генератор импульсов 3 и переключают в каждый полупериод сетевого напряжения двоичный счетчик 5 с режима последова- 45 тельного счета в режим параллельной записи и обратно. Нуль-орган 2, генератор импульсов 3, двоичный счетчик 5 и включенный на его выходе формирователь импульсов 8 образуют 50 цифровую систему фазового управления вентильным коммутатором (ВЕ), включенньсм на выходе 9 устройства.
При изменении цифрового кода на входах параллельной записи двоичного с.четчика " эта система фазового управления преобразveт заданный цифровой код в соответствуюпсий угол открытия ВЕ и, c Jlpäñ влтельна, в егo выходное напряжение со< тветствующей величины. Причем укаэанное преобразовлние происходит практически сразу, не бо11ее чем зл один п<в11упериод питаюп1его напряжения сети, Однако, резкие знлчите11ьн11е изменения цифрок од л м о г у 1 и р с о б р 11 з о в ы в л г ь с 77 также в резкие больш17е изменения вь ходного напряжения БЕ, иэ — за ударных механических перегрузок, значительных Вс 1ичин токов li 13оэн11каюс<771х перехс дны<к пргцесс.ов, !!ля с.мягчепия переходны.с процессов 13 устргйстве предусмотрен плавный перехсд от дейcTI3óIoLIåã<3 значения выходного жения ВЕ к вновь задаваемому, при ега и:3менснии I;II< в сторо личения, тлк и в сторону умен
Этот процесс реализует схема версивном двоичном счетчике 6 ровых компараторах 10 и 11, торе импульсов 12 и логически ментах 4, 18-23. нлпряпричем ну увеьшения. на peIi,Èôенерах элезадаваемого, тс дваи <ньи< c 6 работает в режиме 1311читлн1171 с действующего до 33;(d13nf маго к<. дл, Когда оба кода сравниваютc 77, с Ill нллы с выходов цифровьгп к< мп;Зрлторов 10 и 11 через логичегкнй 3ïе1н нт И-НЕ 4 остлнавливлют ген< рл г <р пмпу<1ьсo73 12. Для задания величины угла фазового управления ВК через первый информационный вход 14 устройства на регистр памяти 13 подается только старшая половина разрядов цифрового управляющего входа. При сигнаг1е "1" на управляющем входе 7 устройства этот код поступает непосредственно на вход цифрового комплраторл 10, а при сигнале "0" — записывается в регистр памяти 13, В цифровых компараторах 10 и 11 срлниваются, соответственно, старшая и ьсплдп<ля половина разрядов действующего и задаваемого КОДОВ. ПРИ НЕРаВЕНСтВЕ зт17Х КОДОВ запускается генератор импульсов 12. Его импульсы поступак3т нл суммирующий 24 или вычитающий 73xnqI, реверсивного двоичного счет 1нк;3 6 в зависимости от комбинации:13гических сигналов на управляющих вх< дах 16 и 17. Если действующий код мен<.ше задаваемого на входах цифровых комплраторов 10 и 11, то реверспвный дваичный счетчик работает в режиме суммирования с действующс 1 < д<) 3,1длвле<с3го кода. Если действующ;1й кад бо 17,ше 1501234 35 45 При этом нл вьгхопе 9 устройства устлнлвливлется требуеMbN угол фазового управления ВК, соответствующий заданному коду нл входах цифровых комплрлторов 10 и 11. В процессе работы реверсивного двоичного счетчика 6 нл входы парлл.нелг ной записи двоичного счетчика 5 поступают, в первом случае, плавно увеличивающийся, а во 10 втором случае — плавно умеггьшлюцГийся код, которьп преобразуется системой фазового управчения в пллвно увеливающийся или гтлавно умег г,шаюиГийся угол управления ВК, 15 Изменяя частоту генератора импульсов 12, можно злдавлть и регулировать время переходл схемы с действуюгцего нл задаваемый код, т,е, интенсивность изменения угла управления 20 ВК на выходе 9 устройства. Управление суммирующим 24 и вьгчитающггм 25 вхолами реверсивного двоичного счетчика 6 осуществляется сигналами, поступаю цими на управляющие 25 входы 16 и 17 устройства, Нл второй управляющий вход 17 устройства поступает логический сигнал, соответствующий направлению движения реверсивного электропривода: при движении в направлении Вперед он имеет значение " 1", а в направлении "Назад" "0", На третий управляющий вход 16 устройства подается логический сигнал, соответствующий направлению перемещения рукоятки управления командоконтролера, задающего скорость электропривода. г1ля увеличения скорости в направлении "Вперед" на вход 16 подается "О", а в направлении "Назад" — "1", При этом на вход 25 реверсивного двоичного счетчика с выхода логического элемента И-НЕ поступает сигнал " 1" и счетчик работает в режиме суммирования импульсов с генератора импульсов 12, поступаюгцих на вход 24 через логический элемент И-НЕ 22. Аналогично для уменьшения скорости в направлении "Вперед" нл вход 16 подается "1", а в направлении "Наэлл" — "О". Тогда на входе 24 двоичного счетчика 6 будет сигнал " 1", а импульсы генератора 12 поступят на вычитаюший вход 25 двоичного счетчика 6. На второи информационный вход 15 устройства подается постоянно заданный код младшей половины разрядов управляющего к .чл, что дает возможность вдвое упростить схемы входного комлнлоконтролерл, регистра памяти 13 и цифрового комплратора 11 и реализовать его на нескочьких простых логических элементах, В некоторых типах электроприводов, например> груэоподъемных механизмов, для обеспечения устойчивости работы имеется необходимость работать с некоторым MHHHMcUIbHblM углом включения ВК от личным от нуля. Постоянный код на втором информационном входе 15 устройствл и задается в соответствии с этим требованием. В то же время, при упрощении cxeMhl не гроисходит ухудшения плавности регулирования вьгходного напряжения ВК, поскольку система фазового управления отрабатывает изменение угла включения ВК от действующего значения до вновь задаваемого с дискретизацией для всего полного числа разрядов управляющего кода, а не для половины числа разрядов. Так, при восьмиразрядных двоичных счетчиках 5 и 6, изменение угла включения ВК осуществляется в 256 шагов-квантов, при этом один квант составляет не более 0,75 эл.град,, т.е, изменение выходного напряжения ВК происходит практически непрерывно и плавно. В то же время на входе устройства задавать командоконтролером 256 различных значений выходного напряжения ВК нет необходимости, для этого достаточно старшей половины разрядов управляющего кода, т.е. 2 -16 разных значений в каждую сторону движения электропривода — "Вперед" и "Назад", Ф о р м у л а и з î б р е т е н и я Устройство для цифрового управления вентильным коммутатором, содержагцее элемент И-НЕ, нуль-орган, вход которого является входом для подключения к сети, а выход через генератор импульсов связан со счетным входом первого двоичного счетчика, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого является выходом устройства, входы каждого разряда двоичного счетчика соединены с соответствующими выходами каждого ряда реверсивного двоичного счетчика, а входы установки в "0" счетчиков соединены и являются 1501234 ва Составитель Е.Калинкин Редактор М.Товтин Техред 1!.}(оданич Корректор Т.Палий Заказ 4887/54 Тираж 64б Подписное ВНИИПИ Госуда1п твенного комитета по изобретениям и открытиям прп ГЕНТ СССР 113I>35, !!осква, Ж-35, Раушская наб., д. i/5 Производственп >- i чп тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, Ул. I, гарина, 101 управляющим входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью расширения области использования и упрошения в него введены два комУ 5 паратора, дополнительный генератор импульсов, регистр памяти, четыре дополнительных элемента И-HF., элементы ИЛИ и HF., при этом первый вход первого компаратора соединен с выхо- Ið дами старших разрядов реверсивного двоичного счетчика, второй вход первого компаратора подключен к выходу регистра памяти, информационный вход которого является информационным вхо- !5 дом изменения фазового угла, вход установки в "0 регистра памяти соединен с входами установки в "0" счетчиков, первый вход второго компаратора соединен с выходами младших раз- 2р рядов реверсивного двоичного счетчика, а второй вход второгo компаратора является вторым информационным входом минпмал,ног< фазового угла, выходы компараторов подключены к входам элемента И-HF,, выход которого через дополнительный генератор импульсов соединен с первыми входами первого и второго дополнительных элементов И-HF., выходы которых соединены соответственно с входом суммирования и входом вычитания второго двоичного счетчика, второй вход первого дополнительного элемента И-HE через элемент HE соединен с вторым входом второго дополнительного элемента И-НЕ и выходом третьего дополнительногo элемента И-НЕ, один вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом четвертого дополнительного элемента И-HF., первый и вторые входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, которые являются управляющими входами задания направления движения устройст
