Дискретное устройство для управления широтно-импульсными преобразователями

 

)1МЕ :.;,.- ..:.:.,:(КАИ

"л 1:т «1

С©юэ Соеетскив

Соцналистнчестеив

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ736340

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

Р1)М. Кл.

Н 02 P 13/16

Н 02 Р 7/28//

В 60 ? 15/04 (22) Заявлено 040975 (21) 2169739/07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти и (53) УДН 621. 316.. .718.5(088,8) Опубликовано 2505.80, Бюллетень М9 19

Дата опубликования описания 30. 05. 80 (72) Авторы изобретения

A. Я. Калиниченко, В. И. Кириллов, В. В ° Малеев, A. A. Рабинович и В. Ш. Сакаев

Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения и Управление Московского ордена Ленина метрополитена им. В. И. Ленина (71) Заявители (54). ДИСКРЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к устройствам управления тиристорными широтноимпульсными преобразователями постоянного тока ° 5

Известно устройство для управления тиристорно-импульсным преобразователем, которое содержит задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, управляющий орган, реверсивный счетчик, координирующий элемент и позволяет осуществлять управление двухступенчатым тиристорно-импульсным преобразователем с изменением способа коммутации в процессе регулирования (1).

Однако данное устройство не обеспечивает одновременного управления регулятором поля возбуждения и преобразователем напряжения.

Известно также устройство для дискретного управления многофазным широтно-импульсным преобразователем постоянного тока, которое содержит задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик, переключающее устройство, управляющий блок (2) .

Данное устройство обеспечивает дискретное управление многофазным преобраэователем и не позволяет осуществлять регулирование после выхода на автоматическую характеристику двумя регуляторами-преобразователями напряжения и регулятором поля возбуждения, причем одним с постоянным коэффициентом заполнения, а вторым — с изменяющимся коэффициентом заполнения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство управления широтно-импульсным преобразователем,, содержащее задающий генератор, дешифратор, тактовый и реверсивный счетчик, усилители, которое осуществляет управление работой широтно-импульсным преобразователем, содержащим два управляемых вентили (3), Однако для управления регулятором поля и преобразователем напряжения с помощью данного устройства требуется применение двух таких устройств управления, что увеличивает стоимость, массу, -потребление энергии и снижает надежность.

Цель изобретения — упрощение устройства управления, повьввение надежности и снижение потребляемой мощнос" ти °

73б340 где f

Р импульсы

IPjJIЬСОВ триггера

f = f 2 (1) частота работы тиристоров; число триггеров в ренерсив- 6О ном счетчике управления и в тактовом счетчике импульсов, на тактовый счетчик 2 имкоторые изменяют состояние тактового счетчика 2 импуль- g$

Указанная цель достигается тем,, что в дискретное устройство управления включены триггер знака, элементы И и

НЕ, причем раздельные входы триггера знака подсоединены к реверсивному счетчику управления и к соответствующим выходам управляющего устройства, а также к выходу элемента НЕ, вход которого подсоединен к последней выходной шине дешифратора, причем выходы триггера знака соединены с соответствующими входами элементов И, другие входы которых подключены к соответствующим элементам ИЛИ, одновременно выход триггера знака соединен с соответствующими входами дешифратора и с реверсивным счетчиком управления.

На чертеже представлена блок-схема дискретного устройства угравления широтно-импульсными преобразователями.

Дискретное устройство управления 20 содержит задающий генератор 1, соединенный выходом с тактовым счетчиком

2, имеющим выход 3, по которому следует несдвигаемая но времени последовательность импульсов. Реверсивный счетчик 4 имеет ныходы 5, б, 7 и 8, соединенные с элементами И. Управляющее устройство 9 шиной 10 набора и шиной ll возврата позиций подключено к реверсивному счетчику 4. Элементы .У

ИЛИ 12, 13 своими входами подсоединены к функциональному устройству 14, имеющему элементы И 15-22, причем элементы И lб, 18 подключены выходами к элементу ИЛИ 13, а элементы И

17, 19 соединены с элементом ИЛИ 12, Элементы И 20, 21, 22 входами подключены к выходам реверсивного счетчика, а выходами подключены к раздельным входам триггера 23 знака своими выходами 24, 25 соединенного с элемен- 40 тами И 15-19 и выхоцом 25 — с соответствующими выходными шинами реверсивного счетчика управления.

Элемент НЕ 26 входом подключен к последней шине дешифратора, а выходом — к элементу И 20. Выходные шины

27, ?8 дешифратора подключены к одним нходам элементов И lб, 17, 18, 19, à шина 29 подключена к элементу ИЛИ

13. По выходу 30 тактового счетчика следуют несдвигаемые но времени импульсы на тиристоры преобразователя напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 подает с заданной частотой ;ов. С выхода 3 несдвигаемые во времени импульсы поступают на гланные тири<-.торы силоного преобразователя через выход 30 с частотой переключения последнего триггера тактового счетчика импульсов. Одновременно сигналы поступают с тактового счетчика 2 импульсов на дешифратор 31.

При поступлении одного импульса от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций на ренерсивный счетчик 4 управления триггеры реверсивного .."четчика 4 управления занимают такое состояние, что при совпадении состояний триггеров тактового счетчика

? импульсов и состояний триггеров ре-версивного счетчика 4 управления на выходе 27 дешифратора 31 появляются импульсы с частотой f и смещенные во

f> времени относительно импульсов, поступающих на выходе 30 на (2)

Одновременно при поступлении сигнала на ренерсивный счетчик 4 управления по шине 10 набора позиций поступает сигнал Hd. вход элемента И 20 с выхода 8 реверсивного счетчика 4 управления. А так как вначале регулирования на последней шине 29 дешифрагора 31 отсутствует напряжение, то с выхода элемента НЕ 2б поступает сигнал на другой вход элемента И 20. Поэтому с выхода элемента И 20 -оступает сигнал яа раздельный вход триггера 23 знака, который переводит триггер знака в та --.ое состояние, при котором поступает потенциальный сигнал с выхода 24 на элементы И lб, 18. Учитывая, что на выходе 27 дешифратора 31 появляются импульсы с частотой f, то при совпадении потенциального сигнала идущего с триггера 23 зна.ка по шине

24 с импульсами, появляющимися на выходе 27, на выходе элемента И 1б появляются импульсы также с частотой

Г поступающи" на элемент ИЛИ 13, с выхода которого импугьсы поступают на коммутирующие тирристоры силового преобразователя.

При этом к тяговому двигателю прикладывается напряжение где U — напряженце источника питае-2и я; и

2 -1 — емкость двоичного счетчика

{реверсивного и тактового) .

При поступлении второго сигнала от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций триггеры реверсивного счетчика управления занимают другос состояние, г ри совпадении состояний которых с состоянием тригге73Б 340 ров тактового счетчика 2 импульсов

Появляются импульсы на другой выходной шине дешифратора и мещенные относительно импульсов, идущих с выхода 30.

По мере поступления сигналов от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций на реверсивный счетчик

4 управления происходит увеличение смещения во времени поступления импульсов на э. емент ИЛИ 13 относительно импульсов, поступающих на выход 30.

При поступлении сигнала от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций на реверсивный счетчик 4 управления по счету, равному 2 -1, появляется напряжение на последней шине 29 дешифратора 31. При этом исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 26.

Одновременно с реверсивного счетчика

4 управления по выходу 7 поступает сигнал на один вход элемента И 21, на другой вход которого поступает сигнал с выхода 10 управляющего устройства 9. Благодаря чему появляется сигнал на выходе элемента И 21, который переводит триггер 23 знака в другое положение, в связи с чем появляется сигнал на выходе 25 триггера 23 знака и исчезает на выходе 24.

При появлении сигнала на выходе 25. подается напряжение на входные шины дешифратора таким образом, чтобы обеспечивалось закрытие диодов, соединенных с последней выходной шиной 29 дешифратора. Одновременно подается сигнал с выхода 25 на элементы И 15Ä 17, 19, а также на реверсивный счетчик 4 управления, благодаря чему триггеры реверсивного счетчика 4 управления возвращаются в исходное состояние.

Однако на последней выходной шине

29 дешифратора импульсы не исчезают в связи с подачей напряжения с выхо-да 25 на соответствующие диоды дешифратора, подсоединенные к выходным шинам дешифратора, идущих с реверсивного счетчика 4 управления, Таким образом, будет стабилизировано постоянное смещение во времени импульсов, идущих на элемент ИЛИ 13 по шине 29 относительно импульсов, поступающих по выходу 30, т. е. будет зафиксирован постоянный коэффициент заполнения преобразователя напряжения.

Далее вступает в работу регулятор поля при одновременной работе преобразователя напряжения с постоянным коэффициентом заполнения. Это достигается тем, что несдвигаемые во времени импульсы, идущие на главные тиристоры преобразователя напряжения, поступают по выходу 30, а на главные тиристоры регулятора поля поступают с выхода элемента И 15, так как на один вход последнего поступают импуль сы с выхода 3 тактового счетчика 2 импульсов, а на другой вход поступае сигнал с триггера 23 знака по выходу

По мере поступления сигналов с управляющего устройства 9 пс, шине 10 набора позиций на реверсивный счетчик

5 4 управления при совпадении состояний триггера тактового счетчика 2 импульсов и триггеров реверсивного счетU 1(a 4 $11pdRJIE HHя CHова IIOяB яюTCя импульсы на соответствующих выходах

i дешифратора идущие с выходов элементов И 17 или 19 на другой элемент ИЛИ

12, так как на вторые входы элементов

И 17, 19 псступает сигнал с триггера 23 знака па шине 25.

С выхода элемента ИЛИ 12 импульсы поступают на коммутирующие тиристоры регулятора поля. При достижении.требуемого коэффициента ослабления поля происходит фиксация положений триггеров реверсивного счетчика 4 управления

20 обратными связями, Учитывая, ч-.о ослабление поля никогда не бывает 100К, то последняя выходная шина 29 дешифратора не потребуется дп": регулирования величины ослабления паля, по которой подаются импульсы на преобразователь напряжения.

При необходимости снижения коэффициента заполнения вначале осуществляется уменьшение сдвига между открытием главных и коммутирующих тиристоров регулятора дроля, а затем — преобразова-:еля напряжения.

При по".:òóãлении сигнала от управляющего устройства 9 на реверсивный

35 счетчик 4 управления по шине 11 возврата поз1 ций гроисходит уменьшение сдвига во времени на д между импульсами, идущими с выхода элемента ИЛИ

12 и с выхода элемента И 15. По ме40 ре поступления сигналов по шине возврата позиций на реверсивный счетчик

4 управления, от управляющего устройства 9 этот сдвиг уменьшается. Минимальный коэффициенT заполнения будет

4с; в том случае, когда появятся импульсы на выходной ине 27 дешифратора

31. В этом случае при появлен .и сигнала на первой выходной шине 27 дешифратора 31 с реверсивного счетчика

50 4 управления поступает сигнал по выходу Ь на э-:.åìàíò И 22, а по выходу Ь пос=уп"e=-: сигнал на И 2? при появленапряж ния на последней BHxo+I oé ши-:е 29 дешифратора.

При пос .уплении очередного импульса по шине 11 возврата позиций на реверс нный счетчик 1 управления одновременно с шины 11 возврата позиций поступает сигнал на. элемент H 22, благодаря чему на выходе элемента 22 появляется сигнал, который переводит триггеры реверсивного счетчика 4 уп-. равления в состояние, соответствующее максимальному коэффициенту заполнения пресбразователя напряжения тбэ (т. е. поступают импульсы по шине 29

736340 дешифратора). Одновременно с выхода элемента H 22 поступает сигнал на раздельный вход триггера 23 знака, который переводит триггер 23 знака в другое устойчивое состояние, при этом с выхода 25 исчезает потенци- 5 альный сигнал и появляется на выходе

24 и соответственно на элементах И

16, 18 и прекращается подача импульсов на регулятор поля. Второй импульс, поступающий на реверсивный счетчик 4 управления,по шине 11 возврата позиций от. Управляющего устройства 9 переводит триггеры реверсивного счетчика в такое состояние, когда при совпадении состояний триггеров тактового счетчика 2 импульсов с состоянием триггеров реверсивного счетчика 4 управления начнут появляться импульсы на предпоследней выходной шине 28 дешифратора. Учитывая, что на выходной шине 24 триггера 23 зыа- 2Q ка присутствует сигнал, который поступает на один вход элемента И 18, а на другой вход поступают импульсы с выходной шины 28 дешифратора 31, то на вход элемента ИЛИ 13 поступают импуль- 75 сы, идущие на коммутирующие тиристоры преобразователя напряжения.

По мере поступления сигналов от управляющего устройства 9 на реверсивный счетчик 4 управления по шине 11 возврата позиций происходит уменьшение сдвига по времени между импульсами, поступающими с тактового счетчика 2 импульсов по выходу 30 и импульсами, идущими с выхода элемента ИЛИ

13, Таким образом, при описанном построении дискретного устройства управления представляется возможность осуществить одновременн0е управление тиристорами преобразователя напряжения и регулятора поля при выходе на автоматическую характеристику, причем применив лишь юдин реверсивный счетчик управления и один дешифратор, что позволяет упростить устройство, повысить надежность, снизить потребляемую мощность.

Формула изобретения

Дискретное устройство для управления широтно-импульсными преобразователями, содержащее задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик управления, управляющее устройство, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью упрощения устройства управления, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, оно снабжено триггером знака, элементами И и НЕ, причем раздельные входы триггера знака подсоединены к соответствующим элементам И, входы которых соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика управления, и с соответствующими выходами управляющего устройства, а также к выходу элемента НЕ, вход которого подсоединен к последней выходной шине дешифратора, причем выходы триггера знака соединены с соответствующими входами элементов И, другие входы которых подключены к соответствующим элементам ИЛИ, одновременно выход триггера знака соединен с соответствующими входами дешифратора и с реверсивным счетчиком управления.

Источники информации, принятые во внимание при эксперти е

1. Авторское свидетельство СССР

Р 394907, кл. Н 02 P 13/16, О?.02.76, 2. Авторское свидетельство СССР

М 424290, кл. Н 02 Р 13/16, 01.02.71.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 366540, кл. Н 02 Р 13/16, 13.10.69 (прототип).

Составитель В. Кузнецова

Редактор A. Мотыпь Техред M.Ïåòêo Корректор Г. Решетник

Заказ 2284/11 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 лиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4