Программируемый задающий генератор для тиристорного инвертора с ограничением диапазона частот

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности работы инвертора. Устройство содержит тактовый генератор 1, таймеры верхнего предела частоты работы инвертора 2, нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4, первый 5 и второй 6 RS-триггеры, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И и элемент "ИЛИ" 12. НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ИНВЕРТОРА ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ЗА СЧЕТ ТОГО, ЧТО ПРИ ПРЕВЫШЕНИИ ЗАДАВАЕМОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ ОТ МИКРОПРОЦЕССОРА УСТРОЙСТВО ФОРМИРУЕТ НА ВЫХОДЕ ЧАСТОТУ, РАВНУЮ ЧАСТОТЕ ВЕРХНЕГО ПРЕДЕЛА, А ПРИ УСЛОВИИ, ЕСЛИ ЗАДАВАЕМАЯ РАБОЧАЯ ЧАСТОТА НИЖЕ ЧАСТОТЫ НИЖНЕГО ПРЕДЕЛА, УСТРОЙСТВО ФИКСИРУЕТ ВЫХОДНУЮ ЧАСТОТУ НА УРОВНЕ НИЖНЕГО ПРЕДЕЛА. 2 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) А1 (51)5 Н 02 М 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4438763/24-07 (22) 10.06.88 (46) 23.03.90.„Бюл. Р 11 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.В. Иванов, А.М. Уржумсков и А.В. Шалагинов (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1019573, кл. Н 02 М 1/08, 1987.

Авторское свидетельство СССР

В 1358051, кл. Н 02 M 1/08, 1987. (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЗАДАЮЩИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ТИРИСТОРНОГО ИНВЕРТОРА С ОГРАНИЧЕНИЕМ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения яв2 с ляется повышение надежности работы инвертора. Устройство содержит такто вый генератор 1, таймеры верхнего предела частоты работы инвертора 2, нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4, первый 5 и второй 6 RS-триггеры, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый

10 и пятый 11 элементы И и элемент

ИЛИ 12. Надежность работы инвертора обеспечивается за счет того, что при превышении задаваемой рабочей частоты от микропроцессора устройство формирует на выходе частоту, равную частоте верхнего предела, а при условии, если задаваемая рабочая частота ниже частоты нижнего предела, устройство фиксирует выходную частоту на уровне нижнего предела. 2 ил.

1552305

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными преобразователями.

Цель изобретения — повышение надежности работы инвертора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

На фиг. 1 и 2 К обозначает выходную частоту импульсов таймера верхнего предела частоты инвертора, fH вьп<одная частота импульсов таймера ни;кнего предела частоты инвертора, выходная частота импульсов

Р. таймера рабочей частоты инвертора, U 5,,U< — выходные сигналы первого и второго триггеров, f „„ — выходная ча.тота импульсов устройства.

Устройство содержит тактовый генераrop 1, таймеры верхнего предела ча=тоты работы инвертора 2, нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4, первый 5 и второй 6 RS-триггеры, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И и элемент ИЛИ 12.

При этом выход тактового генератора 1 соединен с счетными входами таймеров верхнего предела частоты работь-. инвертора 2, нижнего предела частсты работы инвертора 3 и рабочей чв.стоты инвертора 4, информационные

35 входы которых предназначены для подкг.:ючения к блоку задания уставок кодсв частот. Выход таймера 2 верхнего предела частоты работы инвертора соединен с S-входом первого RS-триггера

40 и первым входом первого элемента И 7, выход таймера 3 нижнего предела, частоты работы инвертора соединен с первым входом элемента ИЛИ 12 и первым входом пятого элемента И 11, выход 45 таймера 4 рабочей частоты инвертора

rl соединен с S-входом второго RS-триггера 6 и первым входом второго элемента И 8, выходы первого 5 и второго 6 RS-триггеров соединены с вторыми входами второго 8 и первого 7 элементов И соответственно, выход первого элемента И 7 подключен к второму входу элемента ИЛИ 12 и к первому входу третьего элемента И 9, выход в горого элемента И 8 соединен с трет-зим входом элемента ИЛИ 12 и с первым входом четвертого элемента И 10.

Выход элемента ИЛИ 12 является выходом устройства и подключен к устано- вочным входам таймеров верхнего предела частоты работы инвертора 2, нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4, установочным R-входам первого 5 и второго 6 RS-триггеров и к вторым входам третьего 9, четвертого 10 и пятого 11 элеменТов И, которые формируют сигналы на своих выходах соответственно "Норма", "Вьппе", "Ниже" и предназначены для подключения к системе управления инвертором, Устройство работает следующим образом, В таймеры 2-4 из блока задания уставок кодов (не показан) через информационные входы заносятся двоичные коэффициенты деления частоты тактового генератора 1, соответствующие частотам fб,f„,fр. Синхронизация таймеров (задание момента начала пересчета) осуществляется выходными импульсами устройства fgbtx который, кроме того, устанавливает в исходное состояние нуля триггеры 5 и 6, После прихода очередного импульса f8ö„ âñå три таймера начинают синхронный отсчет импульсов тактового генератора 1.

В случае, когда запрограммированная рабочая частота инвертора находится в допустимых пределах, т,е, fH(f (f (1) первым по времени появляется импульс

f таймера 2 верхней частоты, Этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 5, Затем заканчивает пересчет таймер 4 рабочей частоты и выдает импульс f, Этот импульс через элемент И 8, на другой вход которого в это время подано напряжение высокого уровня с прямого выхода триггера 5, проходит на вход элемента ИЛИ 12 и далее на выход устройства. С выхода элемента ИЛИ 12 импульс

f ы поступает на вход системы управления инвертором.

Кроме того, этот импульс сбрасывает триггер 5 по входу R в исходное состояние нуля и поступает на входы запуска пересчета таймеров 2 — 4, после чего,они начинают новый цикл пересчета загруженных . в них коэффициентов деления тактовой частоты. После этого описанные вьппе действия повторяются, Следует отметить, что коэффициент деления таймера 3 (f„) при выполнеf „„начинается новый цикл пересчета таймеров, поэтому импульс f не появляется вообще, так как таймер 4 к моменту прихода f e )x не успевает закончить пересчет, пбскольку при этом коэффициент деления таймера 4 больше, чем таймера 3. На фиг.2 для этого случая импульс f показан пунктиром.

Следовательно, предлагаемый задающий генератор способен ограничивать частотный диапазон работы инвертора и при этом фиксировать частоту инвертора на верхнем пределе заданного частотного диапазона, если задающий генератор программируется так, чтозаданная частота работы инвертора оказывается вьппе верхнего. предела, и фиксировать частоту инвертора на нижнем пределе заданного частотного диапазона, если заданная частота работы инвертора ниже нижнего предела.

Ограничение верхней частоты и фиксация частоты на уровне верхнего предела в случае его превьппения позволяет повысить надежность работы инвертора, так как этот эффект устраняет нежелательные скачки выходной мощности, происходящие в нагрузке в случае превьппения верхнего предела. Ограничение и фиксация нижнего предела (как в известном, так и в предлагаемом устройствах обусловлено ограничения35 ми, накладываемыми схемой резонансного инвертора,а также ограничениями, накладываемыми ГОСТом на допустимые частоты в промьппленных установках.

40 С помощью элементов И 9, 10 и 11 в предлагаемом устройстве можно осуществить индикацию правильности программирования таймера 4 рабочей час" тоты, В случае выхода fp> f импульс

f п„„совпадает по времейи с f, поэтому их дизъюнкцией на элементе И 10 можно получить сигнал "Выше", указывающий о превышении верхнего предела

:частотного диапазона, Аналогичным образом wmно получить сигнал "Ниже" дизъюнкцией импульсов f п „, и fz (при

Е сf„) на элементе И 11. При правильном программировании таймера рабочей частоты 4 выдается сигнал "Норма", получаемый дизъюнкцией импульсов

f, и f„. Сигналы "Выше" и "Ниже" можно испольэовать для коррекции расчета f< в блоке задания уставок кодов частот в соответствующую сторону.

5 1552305 6 нии неравенства (1) будет больше, чем таймера 4 (fр), следовательно, импульс f ц должен появиться позже f .

Однако поскольку f< и Е „,„ совпадают при (1) по времени и f íà÷èíàåò новый цикл пересчета, то с выхода таймера 3 импульс вообще не выдается (на фиг. 2 обозначен пунктиром), Кроме того, триггер 6 в этом случае на короткое. время (равное сумме задержек распространения сигнала в элементах 7 и 12 и времени срабатывания триггера 6) устанавливается в единичное состояние. 15

В случае, когда запрограммированная рабочая частота инвертора выше верхнего предела частотного диапазона, т,е.

fp) Е (2) 20 первым йо времени появляется импульс который устанавливает триггер 6 в единичное состояние. С прямого выхода триггера 6 разрешающий сигнал поступает на второй вход элемента

И 7. С окончанием пересчета таймера 2 на его выходе появляется импульс f<, который через элемент И 7 и элемент

ИЛИ 12 проходит на выход устройства.

Следовательно, для случая (2) импульс f „д по времени совпадает с импульсом f т.е. частота импульсов управления инвертором равна верхнему пределу заданного частотного диапазона. В этом случае также отсутствует импульс f H Hà выходе таймера 3, так как коэффициент пересчета таймера 3 больше, чем таймера 2, выходной импульс которого f формирует импульс

Е вых ° !

В случае, когда запрограммирован" ная частота инвертора ниже нижнего предела частотного диапазона, т.е, (fнв (3) первым по времени заканчивает пересчет таймер 2 и появляется импульс

f . Затем заканчивает пересчет таймер 3 и появляется импульс f, который беспрепятственно проходит на вход элемента ИЛИ 12 и далее на выход устройства. Следовательно, в этом случае частота управления инвертором равна нижнему пределу частотного диапазо-.на f„, Импульсом Е триггер 5 устанавливается в единичное состояние, импульсом f b,„, совпадающим с Е„, сбрасывается в нуль, Кроме того, импульсом

1552305

Составитель В. Гордеев

P едак тор Е, Папп Т ехред M. Дидык Корректор С. Черни

Заказ 337 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Ф о р м у л а изобретения

Программируемый задающий генератор дЛя тиристорного инвертора с ограничением диапазона частот, содержащий

5 программируемые цифровые таймеры верхнай, нижней и рабочей частот, информационные входы которых предназначены для подключения к блоку задания уставок кодов частот, тактовый генератор, 10 выход которого связан со счетными входами таймеров, первый RS-триггер элемент ИЛИ и первый элемент И, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности работы инвертора в устройство. введены дополнительно второй RS-триггер, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, причем выход таймера верхней частоты свяна с S-входом первого RS-триггера, 20 выход таймера нижней частоты подключен к первому входу элемента ИЛИ и первому входу пятого элемента И, выход таймера рабочей частоты подключен к S-входу второго RS-триггера, прямые выходы первого и второго триггеров связаны с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, к вторым входам которых подключены соответственно выходы таймеров верхней и рабочей частот, выходы первого и второго элементов И подключены к второму и третьему входам элемента

ИЛИ, выход которого подключен к входам разрешения счета таймеров, R"âõî= дам первого и второго триггеров и первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И, к вторым входам третьего и четвертого элементов И подключены соответственно выходы первого и второго элементов- И, а выходы элемента ИЛИ третьего, четвертого и пятого элементов И предназначены для подключения к системе управления инвертором.