Устройство для управления вентильным коммутатором

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления коммутаторами асинхронных электроприводов. Цель изобретения - повышение надежности путем симметрирования на каждом периоде питающего напряжения импульсов на включение вентилей коммутатора 12. Для этого в систему отсчета углов управления введен Т-триггер 3, который подает импульс на счетчик 8 в начале каждого периода. При этом отсчет текущего угла осуществляется счетчиком 7 в начале каждого полупериода. Импульсы на счетный вход счетчика 7 поступают с генератора 5 импульсов через элемент И 6, управляемый RS-триггером 4.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 M 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

112 (21) 4813910/07 (22) 13.04.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Московский энергетический институт (72) В.В.Шевченко и Q.À.Áóðóíèí (53) 621.316,727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 688974, кл. Н 02 М 3/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

° N 980244,,кл. Н 02 М 3/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

В Е НТИЛ Ь Н Ы М КОММУТАТОРОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано

„„. рЦ„„1718346 А1 в устройствах управления коммутаторами асинхронных электроприводов. Цель изобретения — повышение надежности путем симметрирования на каждом периоде питающего напряжения импульсов на включение вентилей коммутатора 12. Для этого в систему отсчета углов управления введен

Т-триггер 3, который подает импульс на счетчик 8 в начале каждого периода. При этом отсчет текущего угла осуществляется счетчиком 7 в начале каждого полупериода, Импульсы на счетный вход счетчика 7 поступают с генератора 5 импульсов через элемент И 6, управляемый RS-триггером 4. 1 ил.

1718346

15

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления коммутаторами асин хрон н ых электроп ри водо в.

Известно устройство для управления вентильным коммутатором, содержащее нуль-орган, связанный через логический элемент И вЂ” НЕ с двоичным счетчиком, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход переполнения соединен с формирователем импульсов.

Недостатком устройства является ограниченная область применения, поскольку при применении его в электроприводе грузоподъемного механизма, последний находился бы все время в режиме управления, не выходя на естественную характеристику, что недопустимо.

Известно устройство для управления вентильным коммутатором, содержащее нуль-орган, связанный через логический элемент И вЂ” НЕ с первичным двоичным счетчиком, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход переполнения — с входом формирователя импульсов, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого двоичного счетчика, а счетный вход — с выходом элемента И вЂ” НЕ, выход переполнения второго двоичного счетчика соединен с входом И вЂ” НЕ, входы уставки в ноль счетчиков соединены между собой и подключены к управляющему входу устройства, а выход нуль-органа соединен с входом генератора импульсов и с входом управления первого счетчика.

Недостатками известного устройства является низкая надежность вследствии асимметрии углов управления в положительной и отрицательной частях синусоидальной волны питающего напряжения: на всем протяжении пуска углы управления в полуволнах питающего напряжения одного знака больше или меньше углов управления в соответствующих близлежащих полуволнах другого знака. Это приводит к появлению постоянных составляющих напряжения и тока, которые приводят к вынужденному нагнетанию и дополнительному нагреву электродвигателя и гальванически связанного с ним другого электрооборудования, несимметрии питающего напряжения и нарушению работы автоматики и релейной защиты.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления вентильным коммутатором, содержащее нуль-орган, элемент И вЂ” НЕ, генератор импульсов, фор25

55 мирователь импульсов два счетчика, причем входнуль-органа соединен с клеммой для подключения контролируемого напряжения, а выход — с входом разрешения загрузки первого счетчика, счетный вход второго счетчика соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ, а выход переполнения — с первым входом элемента И вЂ” Н Е, выход переполнения первого счетчика соединен с входом формирователя импульсов, информационные выходы второго счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого счетчика, входы установки в ноль счетчиков соединены между собой и подключены к клемме для подключения управляющего напряжения, введены

Т-триггер, RS-триггер и элемент И, причем вход Т-триггера соединен с выходом нульиндикатора и $-входом RS-триггера, а выход— с вторым входом элемента И вЂ” НЕ, R-вход

RS-триггера соединен с выходом переполнения первого счетчика, а выход — с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом генератора импульсов, а выход — со счетным входом первого счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит нуль-орган 1, элемент И вЂ” НЕ 2, Т-триггер 3, RS-триггер 4, генератор 5 импульсов, элемент И 6, первый счетчик 7, второй счетчик 8, формирователь

9 импульсов, Вход нуль-органа 1 соединен склеммой 10 для подключения контролируемого напряжения, а выход — с входом разрешения загрузки первого счетчика 7, входом

Т-триггера 3 и S-входом RS-триггера 4. Вход

N-триггера 3 соединен с вторым входом элемента И вЂ” НЕ 2, первый вход которого соединен с выходом переполнения второго счетчика 8, а выход — со счетным входом второго счетчика. Первый вход элемента И

6 соединен с выходом RS-триггера 4, а второй вход — с выходом генератора 5 импульсов. Выход элемента И 6 соединен со счетным входом первого счетчика 7, выход переполнения которого соединен с входом формирователя 9 импульсов и R-входом RSтриггера 4. Информационные выходы второго счетчика 8 соединены с соответствующими информационными входами первого счетчика 7. Входы установки в ноль счетчиков соединены между собой и подключены к клемме 11 для,подключения управляющего напряжения. Выход формирователя 9 импульсов соединен с управляющим входом вентиля 12.

Устройство работает следующим образом.

1718346

15

35

50

При подаче на клемму 10 контролируемого синусоидального напряжения, нуль-орган 1 формирует синхроимпульсы в моменты перехода синусоиды через ноль, которые поступают на вход Т-триггера 3, S-вход RS-триггера 4, вход разрешения загрузки счетчика 7, После установки в ноль счетчиков 7 и 8, первый же синхроимпульс переводит Ттриггер в другое устойчивое состояние и через элемент И вЂ” НЕ 2 записывается в счетчик 8. Записанная в счетчике 8 информация далее записывается в счетчик 7, одновременно с приходом первого синхроимпульса

RS-триггер 4 перебрасывается в устойчивое состояние с сигналом высокого уровня на выходе, который поступает на первый вход элемента И 6, разрешая подачу импульсов с выхода генератора 5 импульсов через элемент И 6 на счетный вход счетчика 7. Частота генератора импульсов определяется числом разрядов и счетчиков 7 и 8.

Пусть счетчики 7 и 8 двоичные. После прихода (2" — 1) импульсов с выхода генератора 5 импульсов на счетный вход счетчика

7; последний переполнится и на его выходе появится импульс, который запускает формирователь 9 импульсов и устанавливает в ноль RS-триггер 4. запрещая тем самым дальнейшую подачу импульсов с генератора 5 импульсов на счетный вход счетчика 7.

Второй синхроимпульс с нуль-органа 1 перебрасывает Т-триггер в другое устойчивое состояние и не записывается в счетчик

8. Этот же синхроимпульс поступает на вход разрешения загрузки счетчика 7 и записанная на предыдущем такте информация записывается в счетчик 7. Одновременно с приходом второго синхроимпульса RS-триггер перебрасывается в другое устойчивое состояние с сигналом высокого уровня на выходе, разрешая подачу импульсов с выхода генератора 5 импульсов на счетный вход счетчика 7, Счетчик 7 также переполнится после прихода на счетный вход (2" — 1) импульсов и на его выходе появится импульс с временным сдвигом относительно второго синхроимпульса, совпадающим с временным сдвигом предыдущего импульса переполнения относительно первого синхроимпульса.

Указанный импульс переполнения далее запускает формирователь 9 импульсов и устанавливает в ноль RS-триггер 4, После прихода третьего синхроимпульса с нуль-органа 1 Т-триггер перебрасывается в следующее устойчивое состояние.и через элемент И вЂ” НЕ выдает импульс на счетный вход счетчика 8. В счетчике 8 записывается число два, которое переписывается в счетчик 7. Далее на счетный вход счетчика 7 поступают импульсы с выхода генератора 5 импульсов. Счетчик 7 переполняется после поступления (2" — 2) импульсов и выдает сигнал на запуск формирователя импульсов 9.

После прихода четвертого синхроимпульса импульс на счетный вход счетчика 8 не поступает, поэтому со счетчика 8 в счетчик 7 записывается предыдущая информация и последний также переполняется после постчпления с генератора 5 импульсов (2"-2) импульсов и т.д.

После перехода (2 (2" — 1) — 1) синхроимпульсов с выхода нуль-органа 1, сигнал с выхода переполнения счетчика 8 закрывает элемент И вЂ” НЕ 2 и счетчик 8 остается в состоянии (2" — 1) до конца работы.

После (2" — 1) периодов сети, когда счетчик 7 переполнится и запомнит это состояние, счетчик 7 будет генерировать выходной импульс по первому же сигналу, поступившему на его счетный вход с выхода 5 генератора, В результате угол управления вентилями на каждом периоде питающего напряжения ТО ступенчато изменяется от ам с до а„= а к — 2 п Т 2л/Т, = а с— — 4 и zt Т/То, где Т вЂ” период следования импульсов на выходе генератора 5.

Таким образом, предложенное устройство на каждом последующем периоде питающего напряжения обеспечивает временную симметрию подачи импульсов на включение вентилей коммутатора.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным коммутатором, содержащее генератор импульсов, нуль-орган, вход которого соединен с клеммой для подключения контролируемого напряжения, а выход — с входом разрешения загрузки первого счетчика, счетный вход второго счетчика соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ, а выход переполнения — с первым входом элемента

И вЂ” НЕ, выход переполнения первого счетчика соединен с входом формирователя импульсов, информационные выходы второго счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого счетчика, входы установки в "0" счетчиков соединены между собой и подключены к клемме для подключения управляющего напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены Т-триггер, RS-триггер и элемент И, причем вход Т-триггера соединен с выходом нуль-органа и Sвходом RS-триггера, а выход — с вторым входом элемента И вЂ” НЕ, R-вход RS-триггера соединен с выходом переполнения первого