Устройство для несимметричного управления мостовым широтно- импульсным преобразователем

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

«i 907757

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.06.80 (21) 2937594/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К

Н 02 P 13/16

Государственный комлтет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень №7

Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 62! .316..727 (088.8) аа лелем нэобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

А. Я. Аверин, В. П. Севастьянов и М. А, Гуня ь

Научно-исследовательский институт коф лектйбго . электропривода (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ НЕСИММЕТРИЧНОГО УПРАВ,ЛЕНИЯ

МОСТОВЫМ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих широкорегулируемых электроприводах и в следящих системах для управления широтно-импульсными преобразователями.

Известно устройство дл я уп р а вле ни я п реобразователем, содержащее источник сигнала задания, первый узел суммирования, первый вход которого подсоединен к выходу источника задания, а второй вход предназначен для подключения выхода тахогенератора, парафазный усилитель, вход которого подсоединен к выходу первого узла суммирования, первый и второй пороговые элементы, каждый из которых содержит последовательно соединенные узел суммирования и компаратор, причем прямой выход парафазного усилителя подсоединен к первому входу узла суммирования первого порогового элемента, а инверсный выход подсоединен к первому входу узла суммирования второго порогового элемента, узел токоограничения, выходы которого подсоединены ко вторым входам узлов суммирования первого и второго пороговых элементов, генератор тактовых импульсов, первый и второй выходы которого подсоединены к третьим входам узлов суммирования первого и второго пороговых элементов, делитель частоты, подсоеди не н ны и

5 своим входом к третьему выходу генератора тактовых импульсов, первый и второй усилители импульсов, входы которых подсоединены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, третий и четвертый усилители импульсов, входы которых подсоединены к первому и второму выходам делителя частоты, и усилитель импульсов управления, вход которого подсоединен к четвертому выходу генератора тактовых импульсов (1).

ts Недостатком данного устройства явля„ется невысокая точность отработки сигнала задания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для управления мостовым широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, делитель частоты, подсоединенный своим входом к выходу задающего генератора, первый и второй генераторы пилооб907757 зо

55 разного напряжения, подсоединенные своими входами соответственно к первому и второму выходам делителя частоты, и четыре пороговых элемента, каждый из которых содержит последовательно соеди ненные узел суммирования и компаратор, причем выход первого генератора пилообразного напряжения подсоединен к первым входам узлов суммирования первого и второго пороговых элементов, выход второго генератора пилообразного напряжения подсоединен к первым входам узлов суммирования третьего и четвертого пороговых элементов, парафазный усилитель, подсоединенный своим прямым выходом ко вторым входам узлов суммирования первого и третьего пороговых элементов, а инверсным выходом подсоединен ко вторым входам узлов суммирования второго и четвертого пороговых элементов, узел токоограничения, подсоединенный своим выходом к третьим входам узлов суммирования пороговых элементов, третий узел суммирования, подсоединенный своим выходом ко входу парафазного усилителя, источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом к первому входу третьего узла суммирования, а второй вход этого узла суммирования предназначен для подключения к выходу тахогенератора 12).

Недостатком устройства является низкая точность отработки сигнала задания, вызванная тем, что длительность импульсных сигналов на выходах двух пороговых элементов, первые входы которых подсоединены к выходам разных генераторов цилообразного напряжения, а вторые входы подсоединены к одному из выходов парафазного усилителя, не равны. Величина неравенства этих импульсных сигналов определяется разбросом параметров и температурным дрейфом элементов разных генераторов пилообразного напряжения.

Цель изобретения — повышение точности отработки сигнала задания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для несимметричного управления мостовым широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, делитель частоты, подсоединенный своим входом к выходу задающего генератора, генератор пилообразного напряжения, первый и второй узлы суммирования, подсоединенные своими первыми входами к выходу генератора пилообразного напряжения, первый и второй компараторы, подсоединенные своими входами к выходам первого и второго узлов суммирования соответственно, парафазный усилитель, подсоединенный своим прямым выходом ко второму входу первого узла суммирования, а инверсным выходом — ко второму входу второго узла суммирования, третий узел суммирования, подсоединенный своим выходом ко входу парафазного усилителя, источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом к первому входу третьего узла суммирования, и узел токоограничения, снабжено четырьмя элементами И вЂ” HE u двумя триггерами, причем первые входы первого и третьего элементов И вЂ” НЕ подсоединены к одному выходу делителя частоты, а второго и четвертого — к другому выходу, вторые входы первого и четвертого элементов И вЂ” НЕ подсоединены к выходу первого компаратора, а второго и третьего — к выходу второго компаратора,вюходы первого и второго элементов И†HE подсоединены соответственно к первому и второму входам первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И вЂ” НЕ подсоединены к первому и второму входам второго триггера, вход генератора пилообразного напряжения подсоединен к выходу задающего генератора, а выход узла токоограничения подсоединен ко второму входу третьего узла суммирования.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления мостовым широтноимпульсным преобразователем; на фиг. 2— схема мостового широтно-импульсного преобразователя; на фиг. 3 — диаграммы напряжений, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит задающий генератор 1, делитель частоты 2, подсоединенный своим входом к выходу задающего генератора 1, генератор пилообразного напряжения 3, подсоединенный своим входом к выходу задающего генератора 1, первый и второй узлы суммирования 4 и 5, подсоединенные своими первыми входами к выходу генератора пилообразного напряжения 3, первый и второй компараторы 6 и 7, подсоединенные своими входами к выходам первого и второго узлов суммирования 4 и 5 соответственно, парафазный усилитель 8, подсоединенный своим прямым выходом ко второму входу первого узла суммирования 4, а инверсным выходом подсоединен ко второму входу второго узла суммирования 5, третий узел суммирования 9, подсоединенный своим выходом ко входу парафазного усилителя 8, источник сигнала задания 10, подсоединенный своим выходом к первому входу третьего узла суммирования 9. узел токоограничения 11, подсоединенный своим выходом ко второму входу третьего узла суммирования 9, четыре элемента И вЂ” НЕ

12 — 15 и два триггера 16 и 17, причем первые входы элементов И вЂ” НЕ 12 и 14 подсоединены к одному выходу делителя частоты 2, а первые входы элементов И вЂ” НЕ

13 и 15 — к другому выходу делителя частоты 2, вторые входы элементов И вЂ” НЕ

12 и 15 подсоединены к выходу первого компаратора б, а элементов И вЂ” НЕ 13 и 14 — к выходу второго компаратора 7, выходы элементов И вЂ” НЕ 12 и 13 подсоедиHpHbl соответственно к первому и второму

907757

Формула изобретения

5 входам триггера 16, выходы элементов

И вЂ” НЕ 14 и 15 подсоединены к первому и второму входам триггера 17.

Мостовой широтно-импульсный преобразователь содержит ключи 18 — 21, обратные диоды 22 25 и двигатель 26, причем первые контакты ключей 18 и 20 и катоды диодов 22 и 24 подсоединены к положительному зажиму источника питания, вторые контакты ключей 19 и 21 и аноды диодов 23 и 25 подсоединены к оТрицательному зажиму источника питания, второй контакт ключа 18, первый контакт ключа

19, анод диода 22 и катод диода 23 подсоединены к первому входу двигателя 26, а второй контакт ключа 20, первый контакт ключа 21, анод диода 24 и катод диода 25 подсоединены ко второму входу двигателя 26.

Устройство работает следуюшим образом.

Входной сигнал поступает с выхода источника сигнала задания 10 на первый вход третьего узла суммирования 9, на второй вход которого поступает сигнал с выхода узла токоограничения 11. С выхода третьего узла суммирования 9 сигнал,- равный алгебраической сумме входного сигнала и выходного сигнала узла токоограничения 11, поступает на вход парафазного усилителя 8. На выходе парафазного усилителя 8 получают прямой и инверсный сигналы, пропорциональные алгебраической сумме сигнала задания и выходного сигнала узла токоограничения 11. Задающим генератором 1 вырабатывается последовательность импульсов с частотой следования f (фиг. За) и делится делителем частоты 2 на две последовательности, сдвинутые по фазе на 1/t и частотой следования f /g (фиг. 3 б и в) .

Последовательность импульсов (фиг. За) также осуществляет синхронизацию пилообразного напряжения, получаемого на выходе генератора пилообразного напряжения 3. В первом и втором узлах суммирования 4 и 5 происходит суммирование сигнала с выхода генератора пилообразного напряжения 3 с прямым либо инверсным сигналом с выходов парафазного усилителя 8.

Результаты суммирования представлены на фиг. 3 г и е. На выходах первого и второго компараторов 6 и 7 появляется импульсный сигнал, причем его величина равна нулю, когда результат данного суммирования сигналов отрицательный, и равна определенному значению положительного напряжения, когда результат суммирования положительный (фиг. Зд и Зж) .

Длительность этих импульсных сигналов определяется знаком и величиной сигналов с выходов парафазного усилителя 8, а частота следования равна f. При одновременном появлении положительного напряжения на выходе первого компаратора 6 и первом выходе делителя частоты 2 на

6 выходе элемента И вЂ” НЕ 12 появляется нулевой потенциал и триггер 16 устанавливается в такое состояние, что на его прямом выходе появляется положительный потенциал (фиг. 3 з), включается ключ 18 мостового широтно-импульсного преобразователя (фиг. 2). На инверсном выходе триггера 16 появляется нулевой потенциал (фиг. 3 и) и ключ 19 выключается. В таком состоянии триггер 16 остается до тех пор, пока одновременно не появятся положительные потенциалы на выходе второго компаратора 7 и на втором выходе делителя частоты 2. В этом случае на выходе элемента И вЂ” НЕ 13 появится нулевой потенциал и установит триггер 16 в противоположное состояние, когда на инверсном выходе будет положительный потенциал (фиг. 3 и), а на прямом — нулевой потенциал (фиг. 3 з). Ключ 18 выключается, а ключ 19 включается. Аналогично работает и канал для включения ключей 20 и 21, причем ключ 20 включается при одновременном появлении положительных потенциалов на первом выходе делителя частоты 2 и на выходе второго компаратора 7 (фиг. 3 к). Ключ 21 включается при одновременном появлении положительных потенциалов на втором выходе делителя частоты 2 и на выходе первого компаратора 6 (фиг. 3 л). Частота импульсов на выходах устройства (фиг. 3 з, и, к, л) определяется частотой последовательности импульсов на выходах делителя частоты и равна 1/2,, а их длительность определяется напряжением на выходах парафазного усилителя.

На нагрузке 26 получаются импульсы напряжения, длительность которых определяется временем одновременного включения ключей 18 и 21 или ключей 19 и 20 мостового широтно-импульсного преобразователя, а частота равна f (фиг. 3 м)

Изобретение обладает значительными преимуществами, по сравнению с известными устройствами для несимметричного управления мостовыми широтно-импульсными преобразователями, за счет повышения точности отработки входного сигнала.

Устройство для несимметричного управления мостовым широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, делитель частоты, подсоединенный своим входом к выходу задающего генератора, генератор пилообразного напряжения, первый и второй узлы суммирования, подсоединенные своими первыми входами к выходу генератора пилообразного напряжения, первый и второй компараторы, подсоединенные своими входами к выходам первого и второго узлов суммирования

907757 соответственно, парафазный усилитель, подсоединенный своим прямым выходом к второму входу первого узла суммирования, а инверсным выходом — ко второму входу второго узла суммирования, третий узел суммирования, подсоединенный своим выходом ко входу парафазного усилителя, источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом к первому входу третьего узла суммирования, и узел токоограничения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено четырьмя элементами И вЂ” НЕ и двумя триггерами, причем первые входы первого и третьего элементов И вЂ” НЕ подсоединены к одному выходу делителя частоты, а второго и четвертого — к другому выходу, вторые входы первого и четвертого элементов И вЂ” НЕ. подсоединены к выходу первого компаратора, а второго и третьего — к выходу второго компаратора, выходы первого и второго элементов И вЂ” НЕ подсоединены соответственно к первому и второму входам первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов И вЂ” НЕ подсоединены к

5 первому и второму входам второго триггера, вход генератора пилообразного напряжения подсоединен к выходу задающего генератора, выход узла токоограничения подсоединен ко второму входу третьего узла суммирования.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гольц М. Е., Гудзенко А. Б., Остреров В. М., Шпиглер Л. А. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями.

М., «Энергия», 1972, с. 57 — 70.

2. Авторское свидетельство СССР № 653720, кл. Н 02 P 13/16, 1977.

907757

Составитель О. Парфенова

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

Заказ 613/68 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4