Устройство для цифрового управления -фазным широтно- импульсным преобразователем

 

Союз Советски

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1, 752?37 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.з

Н 02 P 13/16 (22) Заявлено040975 (21) 2169740/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

I осударстаениый комитет

СССР

rо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК621. 316. 722. . 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Я, Калиниченко, В. И. Кириллов, В. В.Малеев, A.A.Ðàáèíoâè÷ и В.III. Ñàêàåâ

Всесоюзный научно- исследовательский институт

71) Заявители (71) вагоностроения и Управление московского Метрополитена (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ Ю. ФАЗНЫМ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ вает объем, потребление мощности, а также массу и снижает надежность.

Изобретение относится к устройствам управления тиристорными многофаэ ными широтн о — импульсными преобразователями постоянного тока. 5

Известны устройства управления, построенные по цифровому {дискретному) принципу и содержащие э адающий ген ератор, т актовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик управления и управляющий блок )1} °

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для управления многофаэными преобразователями, содержащее задающий генератор, тактовые счетчики импульсов, дешифраторы, реверсивные счетчики управления, блок управления (21 .

Однако эти устройства управления осуществляют изменение коэффициента заполнения каждой фазы во всем диапазоне регулирования и требуют такого набора диодной матрицы дешифраторов каждой фазы, который соответствует, я5 всем состояниям триггеров тактовых и реверсивных двоичных счетчиков. Укаэанное обстоятельство требует большого числа диодов для построения диодной матрицы дешифраторов, увеличиЦель изобретения — упрощение устройства, для цифрового управления.

Указ анная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено согласующим элементом с m выходами, состоящим из rn групп элементов И по пз элементов И каждая, реверсивный счетчик дополнительно снабжен m выходами, причем входы элементов И первой группы соединены с соответствующими дешифраторами и с первым выходом реверсивного счетчика, выход первого .элемента И упомянутой группы соединен с первым выходом согласующего элемента, выход m — го элемента И той же группы соединен с ю -ным выходом согласующего элемента, входы элементов И rn, — ной группы соединены с соответствующими дешифраторами и с . m — ным выходом реверсивного счетчика, выход первого элемента И rn - ной группы соединен c тп — 2 выходом согласующего элемента, а выход m - - нно го элемента И указанной группы сое.752737 динен с первым выходом согласующего элемента.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для цифрового управления многофазным (в данном случае четырехфазным) широтно-импульсным преобразователем) на фиг. 2 — диаграмма, характеризующая собой передачу каналов регулирования из одной фазы в другую на фиг. Э вЂ” временные

@иаграммы работы Элементов предлагаемого устройства.

Устройство управления содержит задающий генератор 1, представляющий собой генератор релаксационных колебаний, например, мультивибратор, тактовый счетчик 2 импульсов, выполненный в виде двоичного счетчика, реверсивный счетчик 3 управления, который также представляет собой двоичный счетчик, число триггеров у которого равно числу триггеров так- 20 тового счетчика импульсОв, дешифратор 4 несдвигаемых последовательностей управляющих импульсов, выполненных в виде диодной матрицы, выходы 5,6,7,8, по которым поступаюг несдвигаемые последовательности импульсов и смещенные во времени относительно друг друга на 1/4Т, дешифраторы 9,10,11,12, выполненные также в виде диодных матриц, элементы 13-28 совпадения, управляющий блок 29 и выходы 30-33 по которым поступают импульсы на тиристоры преобразователя и смещенные по времени на 1/4 периода.

Задающий генератор с принятой частотой з р где о -число триггеров тактового и ре-40 версивяого счетчика; 1), -частота работы тиристоров фаз преобразователя,по"дает тактовые импульсы на тактовый счетчик 2 импульсов, с выходов которого информация в виде двоичного кода, соответствующая состояниям триггеров тактового счетчика импульсов, поступает на дешифратор несдвигаемых по- следовательностей импульса. С выходов 5-8 дешифратора 4 импульсы, сме- щ щенные относительно друг друга на

1/4Т благодаря своеобразному набору диодной матрицы, поступают на главные тиристоры соответствующих фаз широтно-импульсного. преобразователя. Одновременно с тактового счетчика 2 импульсов поступают сигналы на соответствующие входы дешифраторон

9-12. При поступлении сигнала от управляющего устройства 29 по шине набора позиций на реверсивный счетчик 60

3 управления )происходит изменение состояний триггеров реверсивного счетчика Э управления, в соответствии с состоянием которых поступают сигналы по соответствующим шинам на дешиф- 45 раторы 9-12 и с выхода 34 на элемен-ты 13-16 совпадения согласующего устройства. При совпадении состояний триггеров тактового и реверсивного счетчиков управления на выходе дешифраторон 9-12 появляются импульсы, смещенные относительно друг друга на 1/4Т и сдвинутые во времени относительно соответствующих выходов тактового счетчика импульсов 5-8 на г т2-1(15) где i. - число сигналов, поступающих на реверсинный счетчик управления по шине набора позиций;

1 — число сигналов, поступающих на реверсинный сМетчик импульсов по шине возврата позиций период отпирания тиристоров фазы, и поступающие на элементы 13-16 совпадения. Учитывая, что на элементы

13-16 совпадения при поступлении первого импульса от управляющего блока

29 на реверсивный счетчик 3 управления с выхода 34 появляется сигнал, который присутствует на выходе 34 до достижения коэффициентом заполнения, равного Г.= 0,25, то при сонпадении импульсов, следующих с дешифраторов 9-12 и с выхода 34 реверсивного счетчика управления, на выходе элементов 13-16 совпадения появляются управляющие импульсы, следующие соответственно на выходы 30-33 с частотой работы последнего триггера тактового счетчика импульсов, т.е. н рассматриваемом случае при коэффициенте заполнения g (О, 20 I-й канал управления осуществляет регулирование тиристоров I-й фазы, II-й канал управления — тиристоров II-й фазы, II I-й канал управления — тиристоров Т11-й фазы и 1V-й канал управления — тиристоров 1V-й фазы (см,таблицу) °

При поступлении последующих сигналон от управляющего блока 29 по шинам набора позиций на реверсивный счетчик 3 управления происходит изменение коэффициента заполнения н соответствии с состоянием (см. таблицу; фиг. 2) .

При достижении коэффициента заполнения значения, равного )(= 0,25,происходит передача управления из одного канала регулирования на тиристоры другой фазы (см. таблицу; фиг. 2), т.е.

I-й канал регулирования осуществляет открытие тиристоров 1V-фазы, II-й канал — тиристоров Г-й фазы; III-й канал — тиристоров I-й фазы, IV-й каналтиристоров III-й фазы, Последнее условие выполняется благодаря тому, что при достижении коэффициентом заполнения значения, равного g = 0,25, на выходе 34 ре752737 версивного счетчика управления исчезает сигнал, а на выходе 35 — появляется, который поступает на выходы элементов 17-20 совпадения. Учитывая, что с выходов дешифраторов

9-12 поступают непрерывно импульсы 5 с частотой работы последнего триггера тактового счетчика импульсов, то при совпадении импульсов, идущих с выходов дешифраторов 9-12, с сигналами, идущих с выхода 35 реверсивного счетчика управления, появляются импульсы управления на вйходах элементов 17-20 совпадения уже на других фаз ах

По мере достижения коэффициентом

„а заполнения значения, кратного х=—

Ч ITI где щ — число фаэ, происходит передача каналов управления в соответствии с таблицей на последующие фазы, благодаря подсоединению соответствующих выходов 34-37 реверсивногосчетчика управления с соответствующими входами элементов 13-28 совпадения и выходами реверсивного счетчика управления.

При н еобходимо ст и снижен и я коз ф"; фициента заполнения после поступления сигнала от управляющего устройства

29 по шине возврата позиций на реверсивный счетчик 3 управления передача управления с каналов управле- 3Q ния на соответствующие тиристоры фаэ происходит в обратной последовательности.

При таком построении системы управления представляется воэможность на- 35 бирать диодные матрицы дешнфраторов, ? канал

О (k/4) 2" (

К з

IV

III

II

II

IV

III

0 0,25

II

IV

IV

III

II

0,25а с 0,5

0,5 =pi 0,75

0,75с g с 1,0 пы . соединены с с сот ветс тв ющими дешифраторами и с первйм выходом реверсивного счетчика, выход первого

55 элемента И упомянутой группы соеди" нен с первым выходом согласующего элемента, выход щ - го элемента И той же группы соединен с m ным выходом согласующего элемента, 60 входы элементов И rn - ой группы соединены с соответствующими дешифраторами и с. rn - ным выходом реверсивного счетчика, выход первого элемента И rn — ной группы соединен

65 rn -2 выходом согласующегб элеменФормула изобретения

Устройство дл я цифрового управле-ния гп- фазным широтно-импульсным .преобразователем, содержащее s адающий генератор, тактовый счет як им и льсов, дешифраторы, реверс:.вный счетчик и управляющий блок, о пул тлич а ю щ е е с я тем, что, с цельь упрощения, оно дополнительно снабвыходами, состоящим иэ п групп элементов И по rn элементов И каждая, реверсивный счетчик дополнительно снабжен rn выходами, причем входы элементов И первой гръпв частности 9-12, на коэффициент заполнения, равный g-=-0,25, т.е. каждйй канал регулирования осуществля ет управление тиристоров соответствующих фаз при поступлении от задающего генератора импульсов.

При поступлении. импульсов:

Т. е. при предлагаемом построении системы управления диодами матрица строится лишь исходя из необходимости регулирования в пределах 0(KC.0,25 в связи с передачей управления из одних каналов регулирования в другие в момент достижения коэффициентом заполнения значения, кратного

Т/4. Учитывая, что коэффициент заполнения при цифровом принципе изменяется còTó ïnåeíH÷ à òTîo, то передача управления, которая осуществляется в момент изменения состояний триггеров тактового и реверсивного счетчикон управления, не влияет на качество процесса регулирования.

Таким образом, при предлагаемом построении устройства для цифрового управления представляется воэможность снизить необходимое число диодов дешифраторов, объем и потребляемую мощность устройства.

752737. та, а выход m - ого элемента И укаэанной группы соединен с первым выходом согласующего элемента.

Источники информации, примятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 419427, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 424290, кл. Н 02 P 13/17, 1971 (прототип).

752737

<рЩар <раутио,ъ фиг 3

o

Составитель В е Бунаков

Техред Н,Граб

Реааккон,j3.Ðîìàíåíêî

Корректор Г.Назарова

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4761/17 Тираж 783

HHHHIIH Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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