Устройство для управления тиристор-ным широтно-импульсным преобразователем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень №12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.314..57 (088.8) ио делам изобретений и открытий

1=. г е (72) Автор изобретения

А. А. Момджян

f с

Ереванский политехнический институт им. К. (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Настоящее изобретение относигся к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для модуляции импульсов управления тиристорных широтно-импульсных преобразователей постоянного тока для электроприводов постоянного тока.

Известно устройство для дискретного управления преобразователями, содержащее задающий генератор, счетчик и дешифратор.

Это устройство предназначено для дискретного управления однофазным или многофазными преобразователями (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, обеспечивающее стабильность ступенчатого изменения относительной задержки времени между импульсами управления ТППТ, содержащее задающий генератор, m-разрядный двоичный тактовый счетчик, дешифратор с двумя входами, реверсивный m-разрядный счетчик управления, управляемый пультом управления (в .общем случае последние два узла представляют собой преобразователь задания в двоичный код),. и выходные усилители сдвигаемой и несдвигаемой последовательности импульсов. Выход задающего генератора связан с тактовым входом двоичного тактового счетчика, разрядные выходы которого связаны соответственно с разрядами первого входа де5 шифратора, разряды второго входа которого соединены с выходами реверсивного счетчика. Выходной усилитель несдвигаемой последовательности связан с одним из выходов двоичного тактового счетчика, а выходной усилитель сдвигаемой последовательности импульсов связан с выходом дешифратора (2) .

Основным недостатком этого устройства является то, что плавность дискретного pe>s гулирования скважности зависит от параметров элементов тиристорного преобразователя и ограничивается частотой коммутации преобразователя. В некоторых случаях увеличение плавности регулирования дости20 гается уменьшением частоты коммутации преобразователя, что приводит к увеличению пульсации тока активно-индуктивной нагрузки преобразователя, тем самым и к уменьшению КПД преобразователя.

817976

TTL

=2 V4Т, Цель изобретения — увеличение плавности дискретного регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено m-разрядным регистрсчетчиком в сторону старшего разряда, формирователем импульсов управления регистрсчетчиком и маломощных импульсов управчения гашениемТППТ, формирователем длительности импульсов управления отпиранием ТППТ, а m-разрядный двоичный тактовый счетчик снабжен 1 младшим и старшим разрядами, преобразователь задания снабжен младшим разрядом, причем m-разряды второго входа дешифратор а через m-разрядный регистр-счетчик связаны соответственно с выходами старших m разрядов преобразователя задания, вход последнего связан с входом устройства, а выходы всех (m + 1) разрядов преобразователя задания и выходы всех (1+ m + 1) .разрядов двоичного тактового счетчика, связаны с входами формирователя импульсов управления, один выход которого связан с входом управления регистр-счетчика, а второй выход связан с одним выходом устройства, с другим же выходом устройства через формирователь длительности связан выход двухвходового дешифратора.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, (1 + m + 1)-разрядный двоичный тактовый счетчик 2, m-разрядный дешифратор

3 с двумя входами (m + 1) -разрядный преобразователь 4 задания в двоичный код, m-разрядный регистр-счетчик 5 в сторону старшего разряда, формирователь 6 импульсов управления, регистр-счетчиком 5 и маломощных импульсов управления гашением

ТППТ, формирователь 7 длительности импульсов управления отпиранием ТППТ, вход ной вывод 8 и выходные выводы 9 и 10.

Выход- задающего генератора 1 связан с тактовым входом двоичного счетчика 2, выходы средних m разрядов которого соответственно связаны с m разрядами одного входа дешифратора 3, m разряды второго входа дешифратора 3 соответственно связаны с m разрядами выхода регистр-счетчика

5, разрядные входы которого соответственно связаны с m старшими разрядами преобразователя. 4 задания. Вход преобразователя 4 задания связан с входным выводом 8 устройства, а выходы (m + 1) разрядов преобразователя 4 и (1+ m + 1) разрядные выходы тактового счетчика 2 связаны с входами формирователя 6. Один выход формирователя 6 связан с входом управления регистр-счетчика 5, а другой выход формирователя 6 с выходным выводом 9 устройства, выходной вывод 10 устройства через формирователь 7 длительности связан с выходом дешифратора 3.

Устройство работает следующим образом.

15 го г5 зо

При подаче выходных импульсов задающего генератора на тактовыи вход двоичного счетчика 2 на разрядных выходах последнего появляются импульсы, причем частота повторения импульсов данного разряда в два раза больше частоты импульсов последующего разряда. Выходные импульсы от средних m разрядов счетчика 2 подаются на соответствующие разряды одного входа дешифратора 3. В соответствии с состоянием регистр-счетчика 5, выходные импульсы которого подаются на разряды второго входа дешифратора 3, на выходе дешифратора 3 появляются импульсы с частотой (! + m)-ro разряда двоичного счетчика

2 и длительностью = у Т = 2 Р Т,. где " — скважность регулирования;

Т вЂ” период повторения импульсов на выходе (! + m) -го разряда двоичного счетчика 2;

Q-"0Д,2,...,(2 -1)-состояние регистр-счетчика в течение периода Т.

Конец выходных импульсов дешифратора 3 совпадает с концом периода Т.

Формирователь 7 длительности от выходных импульсов дешифратора 3 формирует длительность маломощных импульсов управления отпиранием преобразователей, начало которых совпадает с началом импульсов на выходе дешифратора 3 и попадает на выходной вывод 10 устройства.

Задание (потенциал, угол или др.), действующее на входном выводе 8 устройства, преобразователем 4 задания преобразуется в потенциалы (m + 1)-разрядногодВоичного кода, в соответствии с которыми в начале периода Т и в течении времени р =

= 2 Х Т формирователем 6 от выходных импульсов всех (1 + m + 1) разрядов так-тового счетчика 2 последовательно формируются маломощные импульсы управления гашением преобразователя, которые подаются на выходной вывод 9 устройства, и импульсы управления регистр-счетчиком 5 (импульсы управления «уст. О», записи и, счетным входом). Причем, если задание на выходе преобразователя 4 задания в двоичном коде четное число (т. е. вход младшего разряда «О») формирователем 6 импульсы управления счетным входом регистр-счетчика 5 не формируются, и в начале каждого периода Т.в течение времени с производится стирание и запись задания в регистрсчетчике 5 со старших m разрядов преобразователя 4 задания, следовательно на выходе дешифратора 3 появляются импульсы с постоянной длительностью в соответствии с состоянием старших m разрядов преобразователя 4 задания

817976 где Р— состояние старших m разрядов преобразователя 4 задания в десятичном коде.

Если задание на выходе преобразователя 4 задания в двоичном коде нечетное число и меньше максимального (т. е. на выходе младшего разряда «1», а на выходе хоть одного разряда из старших m разрядов «0»), формирователем 6 формируются импульсы управления счетным входом регистр-счетчика 5 с периодом 2Т (т. е. с периодом импульсов на выходе старшего разряда счетчика 2) и в течение одного из периодов 2Т производится только перезапись задания от старших m разрядов преобразователя 4 задания в ре- гистр-счетчике 5, а в течение второго периода кроме перезаписи производится увеличение состояния регистр-счетчика 5 на единицу, следовательно на выходе дешифратора 3 в течение первого периода появляется импульс длительностью

tç = 2 Р Т, а в течение второго периода г,д= 733 + Дг= 2. (PA+ 1)Т, гдедТ=Z -Т вЂ” шаг дискретного изменения дли тельности выходных импульсов дешифратора 3.

Средняя скважность составляет .

Вр = (з,1 + т3 ) /2Т = 2 (P о + 0,5)Если задание максимальное (т. е. на выходах всех разрядов преобразователя 4 задания «1»), формирователь 6 формирует импульсы управления гашением с периодом

2Т, а импульсы управления счетным входом регистр-счетчика 5 не формируются, следовательно в течениС каждого периода производится только перезапись задания от старших m разрядов преобразователя 4 задания в регистр-счетчик 5, тем самым на выходе дешифратора 3 появляются импульсы длительностью т = 2 (2 — 1) Т = (1 — 2 ) Т, а так как маломощные импульсы управлейия гашением ТППТ на выходном выводе 9 устройства появляются с периодом 2Т, то в течении одного периода из каждых двух периодов преобразователь, управляемый устройством, остается открытым (т. е. не гасится), следовательно средняя скважность при максимальном задании составляет

М. = (, „+ Т) 2Т = (2 — 0,5) 2

Из вышеуказанного следует, что устройство обладает плавностью дискретного регулирования, в два раза большей по сравнению с известным (шаг дискретного изменения скважности уменьшен в два раза и составляет dó.= 0,5 2 ) при одной и той же частоте коммутации и максимальном количестве разрядов дешифратора 3. Только при максимальном и минимальном заданиях час20

40 тота коммутации уменьшается в два раза, а при остальных значениях задания частота коммутации остается постоянной и равной максимальному возможной. Среднее значение скважности получается за счет колебания скважности на соседних дискретных уровнях с периодом 2Т.

Увеличением количества разрядов двоичного счетчика 2 и преобразователя 4 задания соответственно еще на единицу и соответственным изменением в схеме формирователя 6 можно плавность дискретного ре-. гулирования скважности увеличить в четыре раза.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, mразрядный двоичный тактовый счетчик, тактовый вход которого связан с выходом задающего генератора, m-разрядный дешифратор с двумя входами, m разряды первого входа которого связаны с соответствуюшими выходами двоичного тактового счетчика, и m-разрядный преобразователь задания, отличающееся тем, что, с целью увеличения плавности дискретного регулирования, в него введены m-разрядный регистр-счетчик в сторону старшего разряда, формирователь импульсов управления регистр-счетчиком и маломощных импульсов управления гашением тиристорного преобразователя, формирователь длительности отпирающих импульсов тиристорного преобразователя, m-разрядный двоичный тактовый счетчик снабжен 1 младшим и старшим разрядами, а преобразователь задания снабжен младшим разрядом, причем разряды второго входа дешифратора через регистр-счетчик связаны с выходами m старших разрядов преобразователя задания, вход которого связан с входом устройства, а выходы (m + 1) разрядов преобразователя задания и выходы (1+ m + 1) разрядов двиочного такто вого счетчика связаны с входами формирователя импульсов управления, один выход которого связан с входом управления ре гистр-счетчика, а дррой с одним выходом устройства, а другой выход устройства через формирователь длительности связан с выходом дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 242290, кл. Н 02 Р 13-16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 564704, кл. Н 02 P 13/16, 1974.

817976

Составитель В.Миронов

Редактор Н. Кузнецова Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 1014/78 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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