Устройство для фазового управления статическими преобразователями

 

Союз Советских

Соцмалисткческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВДЬСТВУ

< 658695 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.03.76 (21) 2333848/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M K,a

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

СССР по делам иэооретений и открытий

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.04.79 (53) УДК621.314..57 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Журавлев, П. С. Иванов и А. Ф. Богачев

Ленинградское специальное конструкторское бюро тяжелых и уникальных станков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройству импульсно-фазового управления статическими преобразователями, и может быть использовано для управления тиристорными электроприводами постоянного тока.

Известны устройства импульсно-фазового управления: электромагнитные (1), полупроводниковые (2) и цифровые (3).

В качестве управляющего сигнала для электромагнитных и полупроводниковых устройств используется изменение величины и полярности постоянного напряжения, а для цифровых устройств — цифровой код.

В электромагнитных импульсно-фазовых устройствах, состоящих из магнитных усилителей, сдвиг фазы выходного сигнала относительно фазы сетевого напряжения является результатом равенства между ампервитками управляющей обмотки и ампервитками сетевой обмотки (1).

В полупроводниковых устройствах, состоящих из генератора пилообразного напряжения и сумматора напряжений, сдвиг выходного сигнала относительно фазы сетевого напряжения является результатом равенства управляющего напряжения и»илообразного напряжения, сформированного из напряжения сети (2). Их преиму цеством является простота введения управляющ»х сигналов и сигналов коррекций» обрат»ых связей.

К недостаткам электромагнитных устройств следует отнести переменное запаздывание в пределах полупериода»»тающей сети, зависящее от величины управляющего сигнала, что снижает точность управления.

В полупроводниковых устройствах недостатком является подверженность влиянию искажения напряжения сети, что также снижает точность управления.

Кроме того, общим недостатком электромагнитных и полупроводниковых устройств является сложность сопряжения»ри работе с устройствами числового программного управления (ЧПУ) в силу разнохарактерности входных и выходных сигналов. Входом описанных импульсно-фазовых устройств является изменение величины и полярности»остоянного напряжения, а выходом ЧПУ является изменение частоты импульсов. Поэтому при работе данных устройств с ЧПУ

658695

3$

$o

$$ необходимо применение дорогостоящих и сложных устройств преобразования частоты импульсов в напряжение, что снижает функциональную и элементарную надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является цифровое устройство импульсно-фазового управления, состоящее из счетчика импульсов, схемы ввода цифрового кода в счетчик импульсов от ЭВМ, нуль-органа, связанного с питающей сетью, причем вход счетчика соединен с генератором постоянной частоты, а выход счетчика через логические схемы совпадений и ИЛИ вЂ” с оконечными каскадами (3). Принцип работы заключается в том, что интервал времени заполнения счетчика импульсами постоянной частоты изменяется в зависимости от вводимого кода числа. Следует заметить, что, хотя управление происходит цифровым кодом, управляющим воздействием является импульс переполнения счетчика.

Недостатком известного цифрового устройства импульсно-фазового управления является сложность введения сигналов коррекции и обратных связей. Для введения данных сигналов через вычислительную машину необходимо разработать специальные алгоритмы и применить сложные устройства преобразования аналоговых величин в цифровые.

Цель настоящего изобретения — упрощение и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазового управления статистическими преобразователями, содержащее счетчик импульсов, установочный вход которого подключен к выходу нуль-органа, соединенного с питающей сетью, а выход счетчика к первым входам схем совпадений, выходы которых подключены к оконечным каскадам, причем вторые входы схем совпадений попарно соединены с соответствуюшими выходами нуль-органа, а третьи входы также попарно подключены к программным источникам реверсивного управления и источники сигналов управления, положительных и отрицательных коррекций и обратных связей, снабжено сумматором частотно-импульсных сигналов, состоящим из логического элемента ИЛИ и «п» формирователей с разрешающими и запрещающими выходами, последовательно-пареллельно соединенными между собой, причем каждый формирователь состоит из двух PS-триггеров и четырех схем совпадений, при этом источники сигналов управления и положительных коррекций подключены ко входам формирователей с разрешающим выходом, а источники сигналов обратных связей и отрицательных коррекций подключены ко входам формирователей с запрещающим выходом, ф

1$ зо

2$ зо при этом выходы последовательно соединенных формирователей и выходы параллельно включеных формирователей с разрешающим выходом ко входу логического элемента

ИЛИ, а его выход соединен со счетным входом счетчика

На фиг. I представлена блок-схема устройства импульсно-фазового управления; на фиг. 2 — диаграммы напряжений; на фиг.

3 — принципиальные схемы формирователей с разрешающими выходами (фиг. 3, а) и запрещающими выходами (фиг. 3 б).

Устройство состоит из формирователей импульсов 1, 2, 3, 4, 5...n, логического элемента ИЛИ 6, нуль-органа 7, счетчика импульсов 8, схем совпадений 9, 10, 11, 12 и оконечных каскадов 13, 14, 15, 16. Выходом устройства являются выходы оконечных каскадов.

Устройство работает следующим образом.

Нуль-орган 7 вырабатывает импульс (фиг. 2, б), устанавливающий счетчик в нулевое состояние при прохождении сетевого напряжения через нуль (фиг. 2, а). После исчезновения установочного импульса счетчик 8 начинает счет импульсов. Импульс переполнения счетчика 8 поступает на схемы совпадений 9, 10, 11, 12, куда также поступают программные сигналы реверсивного управления (фиг. 2, д, е) и сигналы, соответствующие времени прохождения положительной и отрицательной полуволн напряжения сети, вырабатываемого нуль-органом 7 (фиг. 2, в. г).

В случае прохождения положительной полуволны сигналы поступают на схемы совпадений 9, 12, а при отрицательной — на схемы 10, 11. При положительном выходе сигнал переполнения счетчика 8 пройдет через схемы совпадений 10, 12 и поступит на оконечные каскады 13, 14, при этом положительной полуволне будет соответствовать оконечный каскад 13, а отрицательной — 14. При отрицательном выходе положительной полуволне будет соответствовать каскад 15, а отрицательной — каскад

l6. Программные сигналы реверсивного управления формируются в ЧПУ.

С целью разнесения сигналов управления, обратных связей и коррекций применены формирователи импульсов 1, 2, 3, 4, 5...п. Разнесение во времени осуществляется с помощью тактовых импульсов ТИ1, ТИ2, ТИЗ, ТИ4...ТИп, сдвинутых относительно друг друга на )60 . и+

Формирователи 1, 2, З...п с разрешающими выходами только формируют импульсы, а формирователи 4, 5 с запрещающими выходами осуществляют вычитание импульсов при последовательном соединении двух раз658695

Формула изобретения

5 личных формирователей. Каждый формирователь представляет собой два PS-триггера (17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24) и четыре схемы совпадения (25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 31, 32) (фиг. 3).

В схемном исполнении формирователь с разрешающим выходом (фиг. 3, а) отличается от формирователя с запрещающим выходом (фиг. З,б) только соединением четвертой схемы совпадения со вторым PS-триггером.

Использование предлагаемого устройства импульсно-фазового управления позволяет достаточно просто осуществлять ввод сигналов управления, обратных связей и коррекций, что способстует значительному расширению функциональных возможностей, Кроме того, существенно упрощается сопряжение с ЧПУ.

Устройсто для фазового управления статическими преобразователями, содержащее источники сигналов управления, положительных и отрицательных коррекций и обратчых связей, счетчик импульсов, установочный вход которого подключен к выходу нульоргана, соединенного с питающей сетью, а выход счетчика — к первым входам схем совпадений, выходы которых подключены к оконечным каскадам, причем вторые входы схем совпадений попарно соединены с соответствующими выходами нуль-органа, а третьи входы также попарно подключены к программным источникам реверсивного управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено сумматором частотно-импульсных сигналов, состоящим из логического элемента ИЛИ и и формирователей с разрешающими и запрещающими выходами, последовательно-параллельно соединенными между собой, причем каждый формирователь состоит из двух

PS-триггеров и четырех схем совпадений, при этом источники сигналов управления и положительных коррекций подключены ко входам формирователей с разрешающим выходом, а источники сигналов обратных связей и отрицательных коррекций подключены ко входам формирователей с запрещающим выходом, при этом выходы последовательно соединенных формирователей и выходы параллельно включенных формирователй с разрешающим выходом подключены к логическому элементу ИЛИ, а его выход соединен со счетным входом счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Донской Н. В., Горчаков В.В. Системы управления вентильными преобразователями, реагирующие на среднее значение управляющего напряжения. М., «Информстандартэлектро», вып. II, 1967.

2. Козин В. М., Марченко Л. Е. Управляющие устройства тиристорных преобразователей для электроприводов постоянного тока. М., «Энергия», 1971.

3. Горский Ю. М., Могирев В. В., Фомин В. Д, Преобразователь цифрового хода в импульсы «зажигания» по тупроводниковых и ионных вентилей. М., «Электричество», 1966, № 3.

658695

Риа, У

Корректор М. Вигула

Подписное

Составитель О. Наказная

Редактор Д. Зубов Техред О, Луговая

Заказ 2808/73 Тираж 856

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4