Устройство для формирования опорногосигнала

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >838945

Союз Советскик

Социалистическмк

Республик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Занвлено26.09. 79 (21) 2820227/27-07 (51)M. Кл.Н 02 М 1/08 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет (23) Приоритет па делам нзобретений и открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень J% 22 (53) УДК62 1.З16. .727 (088.8) Дата опубликования описания (72) Автор, изобретения

A. И. Овчаренко

Харьковский орцена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ОПОРНОГО С И ГН АЛ А

Изобретение относится к электротехни,ке и может быть использовано в устройствах цля управления широкоциапазонными тиристорными преобразователями с прямым цифровым управлением.

Известно устройство цля импульсно-. фазового управления тиристорным преобразователе м, выполттенное в виде трансфор м атора, питаемого сетью и подключенного . через выпрямитель к интегрир лощей

С-цепи, в которых пля линеаризации ста— тической регулировочной характеристики тиристорного преобразователя используется косинусоицальный опорный сигнал (11.

Недостатком устройства является невысокая точность формирования опорного сигнала, связанная с низкой точностью интегрирования Р С-цепью, подверженHocTbK интегратора воздействию температурных и временных дестабилизирующих факторов и с влиянием питающей сети на форму опорного сигнала, а при использовании цля управления тиристорным преобразователем цифровых регуляторов, в! частности ЦВМ, необходимо цополнительное оборудование - цифроаналоговый преобразовательь.

Наиболее близким к предлагаемому является - устройство временной задержки управляющих импульсов, содержащее ряд последовательно включенных ячеек временной зацержки, выполненных на триггерах, генераторах опорного напряжения, органах сравнения времязадающих блоках, элементах запрета и эпементах связи.

Принцип генерирования опорного сигнала в этом устройстве заключается в кусочнолинейной аппроксимации косинусоиды, при чем с увеличением точности, аппроксима-. ции увеличивается число последовательно включенных ячеек временной зацержки.

Каждая из ячеек обеспечивает формирова ние линейно изменяющегося во времени напряжения с требуемым углом наклона f2).

Недостатком цанного устройства является. невысокая точнос:ть формирования опорного сигнала. Это связано с аналоге838945 торых соединены между собой, а выхоцы соединены с входами коммутаторов 4.

Устройство работает следующим об.разом.

При переходе напряжения, питающего преобразователь, через нуль по входной шине поступает импульс, устанавливающий триггер 1 в единичное состояние, а вычитаюший счетчик 7 устанавливается в исхопное состояние. При этом на блок

3 сравнения начинают поступать через элемент И 2 импульсы от генератора тактовой частоты, слепуюшие с частотой о °

В исходном состоянии в счетчик 5 было занесено некоторое число Nt и когда на него поступит 11 тактовых импульсов, записанное в счетчике число станет рав ным О. Это фиксируется цешифратором

6, который срабатывает и выдает импульс, который уменьшает записанное в счетчике 7 число на единицу, увеличивает записанное в счетчике 5 на единицу, сдвигает информацию, записанную в времязацаюшем блоке 10 на опии разряд и через интервал времени, определяемом элементом

9 задержки, разрешает внесение в счет-чик 5 нового числа М2, Число Ng считывается с выходов регистров 11 сдвига времязацаюшего блока 10 через коммутатор 4.

Очерепной импульс на выходе цешифратора 6 появится после того, как на вход счетчика 5 поступит N> импульсов от генератора тактовой частоты и процесс описанный выше повторяется. Причем в кольцевых регистрах 11 сцвига циркулирует коц, который при сдвигах разрядов на 2 -ом шаге обеспечивает поступление на счетчик 5 числа Й„ определяемого соотношением сЬ„2 адьо г

2 гце оь.=сц ccas 2 "+"

2 — 3 4 g вым принципом формирования кусочно линейного напряжения. На точность сушест. венно влияют нестабильность источника опорного напряжения и органа сравнения, поцверженность дестабилизирующим факторам элементов времязацаюших уртройств.

Все это в конечном счете приводит к невысокой точности линеаризации статичес2кой регулироврчной характеристики тиристорного преобразователя. 10

Бель изобретения — повышение точнос ти формирования опорного сигнала.

Бель достигается тем, что устройство для формирования опорного сигнала, содержащее РЬ -триггер, 5 -вход которого 15 соединен с вхопной шиной, генератор тактовой частоты и связанные с блоком сравнения элемент зацержки Ь. времязадающий блок, снабжено элементом О, вычитающим счетчиком и счетчиком циклов, при- 20 . чем прямой выход Ь -триггера соединен через элемент И с тактовым вхопом блока сравнения, выход которого соединен со счетным вхопом вычитаюшего счетчика и с входом времязацаюшего блока, входная шина соепинена с установочным входом вычитающего счетчика, а генераА. тор тактовой частоты соепинен со вторым входом элемента И. Блок сравнения выполнен в вице вычитаюшего счетчика, установочные вхоцы которого соепинены с коммутатором, а разряцные выходы поцключены к цешифратору. Времяза дающее устройство выполнено в виде кольцевых регистров сдвига с объединенными тактовыми входами.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, На фиг. 2 - временные циаграммы импульсов в различных его цепях.

Устройство соцержит с2 -триггер 1, соединенный 5-вхопом с шиной "Вход", а прямым выходом - со входом элемента 45

И 2, ко второму входу которого подключена шина тактовой частоты ED . Выход элемента И 2 соединен с тактовым вхо дом блока З сравнения, выполненного в вице коммутатбра 4, вычитаюшего счетчика 5 и дешифратора 6. Выход блока З сравнения соединен со счетныМи входами вычитающего счетчика 7 и счетчика 8 циклов, а через элемент 9 зацержкис управляющим входом коммутатора 4.

Кроме того вход дешифратора 6 подключен Ко входу времязацаюшего блока

10, выполненного в виде кольцевых регистров 11 сдвига, тактовые входы коо

111 — число разряцов счетчика 7, частота сети, питающей тиристорный преобразователь.

Процесс продолжается цо переполнения счетчика 8, коэффициент пересчета которого выбирается равным

К=2" вл 2 -4)К (P ))и

С с с, где hfC — величина нестабильности частоты сети, ВП вЂ” символ целой части числа.

8389

Так например, для tn = 8 и hГ =1Гп)

К = 250.

Импульс переполнения счетчика 8 устанавливает триггер 1 в нучь. К этому моменту на выходах верхних разрядов кольцевых регистров сдвига вновь присутствует Koll.й переписываемый через

;время, определяемое моментом задержки

:элемента 9 в счетчик 5. Очередной цикл формирования опорного сигнала начи-10 нается при поступлении очередного импульса по шине "Вход, т.е. наличие счетчика 8 с коэффициентом пересчета

К (2 — 1 определяет сужение диапазоtYl на регулирования. Однако, реальное умень-15 шение диапазона регулирования весьма незначительно. Так для п =8,Мс= 1Ги диапазон регулирования сужается на 1, 1,95 /о, что соизмеримо с аналогичным воздействием на диапазон регулирования 20 углов коммутации мощных тиристоров.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от известных устройств точностью формирования опорного сигнала. Последняя при стабильной получаемой с помощью 25 кварцевого генератора частоте О определяется только разрядностью счетчиков и регистров. Кроме того, предлагаемое. устройство удобно использовать в системах прямого цифрового управления, где зо величина управляющего .воз дейгтвия задается от цифрового вычислительного уст ройства (в частности от LlAM) в виде цифрового кода.

Формула изобретения35

1. Устройство для формирования опорного сигнала, содержащее R5 -триггер, 45 6

S -вход которого соединен с входной шиной, генератор такговой частоты и связанные с блоком сравнения элемент задержки и времязадвющий блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с делью повышения точности, оно снабжено элементом И, вычитающим счетчиком и счетчиком циклов, причем прямой выход ФВ триггера соединен через элемент И с тактовым входом блока сравнения, выход которого соединен со счетным входом вычитающего счетчика и с входом времязадающего блока, входная шина соединена с установочным входом вычитаюшого счетчика, а генератор тактовой частоты соединен со вторым входом элемента И.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч и ю щ е е с я тем, что блок сравнения выполнен в виде вычитающего счетчика, установочные входы которого соединены с коммутатором, а разрядные выходы подключены к дешифратору.

3. Устройство по п. l, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что времязадающее устройство выполнено в виде кольцевых регистров сдвига с объединенными такт ов ыми вхо да ми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Х. 483756, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 481113, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

838048

4 аю. f

Ф а4

Фиай

БНИИПИ Закаэ 4467/85 Тираж 730 Подписное

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