Устройство для суммирования несколь-ких частот c опорной частотой

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик («)819922 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.06:79 (21) 2783332)24-07 с присоединением заявки №вЂ”

51) М Клз

Н 02 P 7/42

Гевударстввииый комитет (23) Приоритет— ео делам изабретеиий и открытий (53) УДК 62.83:

:621.313.333. .072.9 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 (72) Автор изобретения

В. И. Лихошерст,! . ... f.res

": .-,,I

F,с ! (Уральский ордена Трудового Красного Знамен д1 ит„,.„ политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ЧАСТОТ

С ОПОРНОЙ ЧАСТОТОЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах управления частотой вращения или момента асинхронных двигателей, котор(ые получают питание от преобразователей частоты или автономных инверторов напряжения, выполненных на полупроводниковых приборах.

В некоторых современных дискретных системах управления, использующих импульсные датчики частоты врАщения вала двигателя, необходимо точное алгебраическое суммирование с опорной частотой двухчетырех частот, которые могут изменяться произвольно..Вид операции (сложение или вычитание) с каждой частотой определяется соответствующим логиЧеским сигналом.

Известно. устройство, которое позволяет осуществить только одну операцию (сложение или вычитание) — выполненное на логических элементах (1).

Оно не обладает необходимой точностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для суммирования нескольких частот с опорной частотой, содержащее генератор импульсов, вспомогательный и основной К$=триггеры, первую схему совпадения и основную логическую схему (2). Данное устройство осуществляет суммирование, например, частоты вращения ротора fo и частоты скольжения fq. В некоторых векторных системах управления электродвигателями необходимо кроме частот вращения fu и скольжения суммировать с опорной частотой еще и последовательности импульсов, выдаваемых регуляторами или корректирующими звеньями.

Целью изобретения является расширение

10 функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство суммирования нескольких частот с опорной частотой, содержащее генератор импульсов и канал суммирования, включающий первую схему совпадения, основной и вспомогательный триггеры и логическую схему, введены вторая схема совпадения в канал суммирования, распределитель импульсов, входом подключенный к генератору импульсов> (и — 1) аналогичных дополнительных каналов суммирования и схема ИЛИ, причем в каждом канале выход вспомогательного триггера соединен со входом первой схемы совпадения, ее второй вход соединен с (2i — 1)-ым выходом распре819922

1О !

5 го делителя импульсов, ВыхОд перВОЙ схемы совпадения подключен ко входу S основного триггера, вы.ход которого соединен с одним из вх дов логической схемы и одним входом второй схемы совпадения, другой вход которой подключен к 2i-ому выходу распределителя импульсов и второму входу логической схемы, третий вход которой подключен к (2i+1)-Îìó выходу распределителя импульсов, выход второй схемы совпадения соединен со входом R вспомогательного три repa S, вход которого образует вход i-ой частоты, вход R основного триггера подключен к (2i+2) -ому выходу распределителя импульсов, а выход логической схемы каждого канала суммирования подключен к одному из входов схемы ИЛИ.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства суммирования нескольких частот с опорной частотой; на фиг. 2 —. диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для суммирования нескольких частот содержит генератор импульсов 1, выходом подключенный ко входу распределителя импульсов 2, и п каналов суммирования.

Каналы суммирования содержат вспомогательные RS-триггеры 3, 4 и основные

RS-триггеры 5, 6 (на чертеже изображены только два канала суммирования полностью), первые схемы совпадения 7 и 8, вторые схемы совпадения 9, 10 и логические схемы 11, 12 и 13. Выход логической схемы каждого канала суммирования подключен к одному из входов схемы ИЛИ 14, выполняющей функцию сумматора.

Внутри каждого канала один вход второй схемы совпадения 9 (10) подключен к

2i-ому выходу распределителя импульсов 2 и второму входу логической схемы 11 (12), другой вход второй схемы совпадения 9 (10) подключен к первому входу логической схемы 11(12) и выходу основного RS-триггера 5(6). Вход основного триггера 5(6) подключен к выходу первой схемы совпадения

7(8), а вход R указанного триггера подключен к 2i+2-ому выходу распределителя импульсов. Выход второй схемы совпадения

9(10) подключен к входу R вспомогательного триггера 3(4), на вход S которого подается i-ая частота. Выход вспомогательного триггера 3(4) подключен к одному входу первой схемы совпадения 7(8), второй вход которого подключен к (2i — 1) -ому выходу распределителя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Выходные импульсы (фиг. 2) генератора импульсов 1 после распределителя проходят по 2п различным тактовым шинам. Сигналы на этих шинах будем обозначать буквой х с индексом, указывающим номер шиHb(: xt, xg,...Yt. ха1....xgtt..

При отсутствии входных импульсов х „ х „„".xttx (фиг. 1) все триггеры находят25 эо

so

55 ся в нулевом состоянии и все логические схемы пропускают на выход четные импульсы распределителя: х, х4, х„...х, . Выходная частота устройства равна опорной частоте (вы с — — fà = ft /2.

Пусть теперь имеется входной импульс хв„, на первом канале. Входной импульс

xtI„„переводит вспомогательный триггер 3 в единичное состояние: сигнал Я, с его выхода равен единице. С приходом импульса х1 на первую тактовую шину первая схема совпадения 7 переводит в единичное состояние основной триггер 5: его выходной сигнал Jot равен единице.

Импульс х со второй тактовой шины распределителя импульсов через вторую схему совпадения 9 возвращает вспомогательный триггер 3 в нулевое состояние. Основной триггер возвращается в нулевое состояние импульсом х4 с распределителя имПУЛЬСОВ.

Таким образом, после каждого входного импульса хв„, (фиг. 2) основной триггер

5 находится в единичном состоянии во время действия импульсов xi и хз, которые поступают на вход логической схемы 11. На ее входы подаются выходной сигнал основного триггера и сигнал St, определяющий вид операции. При St =1 производится сложение частот. Логическая схема 11 пропускает на выход все импульсы х и импульсы хз, которые приходят при равенстве выходного сигнала Яо единице. Если сигнал

St — — О, то ни один импульс хз на выход не проходит и исключаются импульсы xi совпадающие с Ящ — — 1. То есть логическая схема выполняет операцию у, = Stxk + StQ01x3 + StQOtx3..

Аналогично работают все остальные каналы. Выходы всех логических схем подаются на сумматор 14, выполняющий функцию

2 = у1 + уа + -" + у; + ". + уп.Тем самым выходы всех каналов объединяются в один. В итоге средняя частота следования выходных импульсов устройства равна 1эь х = 1о ft +4"=."4 fi + .. ftt.

Наибольшее число частот, которое может суммировать данное устройство, обратно пропорционально максимальной входной частоте

0 тах у д,„ к

Отличительной особенностью данного устройства является тактирование работы вспомогательных и основных триггеров импульсами распределителя. В паузы никаких изменений состояния элементов не происходит.

Это повышает надежность. Минимальное число Выхбдов распределителя равно четырем (суммирование двух частот с опорной).

Отсутствуют временные элементы — формирователи, усложняющие настройку и понижающие надежность.

819922

Формула изобретения й/

Использование данного устройства позволит улучшить устройство управления коротко замкнутым асинхронным двигателем, осуществив суммирование частот в одном канале. При этом в канале регулирования амплитуды, где установлены настроенные на определенную частоту фильтры, можно обеспечить постоянство частоты, а следовательно, и более качественное регулирование. Одновременно снижается стоимость и повышается надежность системы управления.

Кроме того, совершенствуется система управления благодаря возможности суммирования практически любого количества частот. В частности при использовании цифровых систем управления необходимо суммировать 4 — 5 и более различных импульсных сигналов, поступающих с выходов регуляторов, датчиков и корректирующих устройств.

Устройство для суммирования нескольких частот с опорной частотой, содержащее генератор импульсов и канал суммирования, включающий первую схему совпадения, основной и вспомогательный триггеры и логическую схему, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены вторая схема совпадения в канал суммирования, распределитель импульсов, входом подключенный к генератору импульсов (и†!) аналогичных дополнительных каналов суммирования и схема ИЛИ, причем в каждом канале выход вспомогательного триггера соединен со входом первой схемы совпадения, ее второй вход соединен с (2i — l)-ым выходом распределителя импульсов, выход первой схемы совпадения подключен ко входу S основного триггера, выход которого соединен с одним из входов логической схемы и одним входом второй схемы совпадения, другой вход которой подключен к 2i-ому выходу распределителя импульсов и второму входу логической схемы, третий вход которой подключен к (2i+1)-ом выходу распределителя импульсов, выход второй схемы совпадения соединен со входом R вспомогательного триггера, S вход которого образует вход i-ой частоты, вход

К основного триггера подключен к (2i+2)ому выходу распределителя импульсов, а выход логической схемы каждого канала суммирования подключен к одному из входов схемы ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов P. Г. Техника частотно-импульсного моделирования, М., «Машиностроение», 1969, с. 94 — 97.

2. Техническое описание «Ячейка сумматора частот», 6ПА. 539.223 ТО.

81 9922

Х1

24+!

"йf

Редактор О. Филиппова

Заказ 1116 34

Од оi L

Составитель В. Тарасов

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

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