Устройство для линеаризации регулировочной характеристики тиристорного преобразователя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>909791

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140780 (21) 2956671/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 280282. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02,82

Р М К з.Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (531УДК 621. 314. 27 (088,8) (72) Автор изобретения

А.И.Овчаренко

Харьковский ордена ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕАРИЗАЦИИ РЕГУЛИРОВОЧНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике.и может быть использовано в системах прямого цифрового управления тиристорными преобразователями для линеаризации регулировочных характеристик последних.

Известно устройство для импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями, содержащее источник синхронизации импульсов, генератор косинусоидального напряжения, нуль-орган, формирователь импульсов (1).

Недостатком данного устройства является невысокая точность формирования косинусоидального сигнала из-за аналогового интегрирования, влияния нестабильности сети и дестабилизирующих факторов (время, температура) . Вследствие этого невысокая их точность и формирования угла управления тиристорами.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для формирования опорного сигнала, содержащее блок синхронизации, соединенный выходом с Я-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен

iso входу элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора тактовой частоты, а также блок коль цевых регистров, блок сравнения и два счетчика (2).

5 Недостатком устройства является сложность и невысокая надежность.

Цель изобретения — упрощение устройства и повьпаение надежности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным RS-триггером, дополнительным элементом И, преобразователем кодчастота и ключами, причем установочные входы первого счетчика служат для подключения кода преобразуемого параметра, ко входу записи первого счетчика подключен выход блока синхронизации, выходы счетчи" ка соединены с первыми входами блока сравнения, первый выход которого соединен с R-входом Rs-триггера, S-входом дополнительного RS-триггера и входом записи второго счетчика, выход элемента И соединен со входом блока кольцевых регистров, прямой выход дополнительного RSтриггера подключен к первому входу дополнительного элемента И, ко вто" рому входу которого подключен выход

ЗО генератора тактовой част ты, выход

909791

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — принцип аппроксимации косинусоидальной функции.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 синхронизации, с частотой питающей сети (A,Â,Ñ вЂ” фазы питающего тиристорный преобразователь напряжения), вычитающий счетчик 2, блок 3 сравнения, RS-триггеры 4 и 5, двухвходовые элементы И 6 и 7, блок 8 кольцевых регистров, содержащий идентичные наборы кольцевых регисторов (элементы 9 — ll), вычитающий счетчик 12, преобразователь 13 кода в частоту, группу ключей 14. На фиг. 1 приняты обозначения N}} — входной код, NBb„- выхоДной код (Управление преобразователем код-фаза, fp — тактовая частота).

Принцип работы устройства основан на оптимальной кусочно-линейной аппроксимации аркосинусоиды NBb}„=arcpoBN g)( (фиг. 2) . В этом случае погрешность gP аппроксимации знакопеременна и ее величина не превышает l+ } . Абсциссы узлов аппроксимации NA(i.) — хранятся в элементе 9, ординаты узлов аппроксимации Np(i) — в элементе 10, коэффициенты наклона k(i) — в элементе 11.

В исходном состоянии RS-триггеры 4 и 5 находятся в нулевом состоянии, а остальные элементы устройства — состоянии, обусловленном предыдущим значением NB . В момент формирования синхронизирующего импульса на выходе блока 1 синхронизации в счетчик 2 записывается код NB, а RS-триггер 4 устанавливается в состояние 1 . Тем самым открывается элемент И5 и импульсы fp поступают на счетные входы элементов

9, 10 и 11, вызывая циклическое изменение NA(i) на выходах элементов 9, 60

Np(i) — на выходах элемента 10, k(i.) — на выходах элемента 11.

При этом изменение осуществляется в направлении увеличения номера 1.

Этот процесс продолжается до тех дополнительного элемента И соединен с тактовым входом преобразователя код-частота, к информационным входам которого подключены выходы блока кольцевых регистров, выход преобразователя код-частота соединен с вычитающими входами счетчиков, к установочным входам второго счетчика подключены выходы блока кольцевых регистров, выходы второго счетчика соединены с информационными входами ключей, с управляющими входа- 10 ми которых соединен второй выход бло- ка сравнения и R-вход дополнительного RS-триггера, вторые входы блока сравнения подключены к выходам блока кольцевых регистров. 15 пор, пока, блок 3 сравнения не зафиксирует неравенство

А() В

Выходной импульс блока 3 сравнения устанавливает RS-триггер 4 в 0, а RS-триггер 5 — в 1, разрешая подачу импульсов f через элемент

И 7 на счетный вход преобразователя

13. Одновременно этим импульсом разрешается перепись кода Np(i) из элемента 10 в счетчик 12.

Положим для определенности, что

N})}} = 1}9х„ (фиг. 2), тогда на выходах элемента 9 имеем NA(i + 2), а (на выходах элемента 10, т. е. в счетчике 12 — N(i=+ 2) и на выходах элемента ll - k(i + 2).

Выходная частота преобразователя

13 определяется соотношением }3 () 0 и поступает на вычитающие входы счетчиков 2 и 12.

Процесс уменьшения содержания счетчиков 2 и 12 продолжается до наступления равенства N@= NA(i p 2) где Ng — код в счетчике 2 фиксируемого блоком 3 сравнения. В момент сравнения выходным импульсом блоком

3 сравнения устанавливается в 0

RS-триггер 6 и разрешается выдача кода счетчика 12 через ключи 14 на

N (}be .Из фиг. 2 видно, что этот код (NBb q 1) с погрешностью, не превышающей о"}», соответствует арккосинусоидальной зависимости N}}< и

Со следующим импульсом синхронизации работа устройства повторяется.

Таким образом,на каждом пульсе тиристорного преобразователя устройство вырабатывает линеаризованный сигнал NBb}xi который используется в линейной системе импульсно-фазового управления (СИФУ), В СИФУ для прецизионных систем электропривода используется 8-разрядный двоичный код. Поэтому целесообразно потребовать }о }с1/(2 — 1) .

Расчеты показывают, что для трехфазных двухполупериодных тиристорных преобразователей с максимальным углом управления 90о и укаэанного значения б,„ число участков аппроксимации равно 6.

Таким образом, информационная емкость каждого из элементов 9, 10 и

11 составляет (6 Х 8) бит, а суммарная емкость блока 8 - Зх(6 х 8) бит.

В известном устройстве даже ври однофазном тиристорном преобразователе и той же погрешности аппроксимации

Фщ требуется информационная емкость (256 х 8) бит и весьма сложный функциональный формирователь временных интервалов. Приведенные числовые примеры свидетельствуют о ,преимуществах предлагаемого устройства.

909791 формула изобретения

Устройство для линеаризации регулировочной характеристики тиристорного преобразователя, содержащее блок синхронизации, соединенный вы-ходом с S-входом . RS-триггера, прямой выход которого подключен ко входу элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора тактовой частоты, блок кольцевых регистров, блок сравнения и два счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено дополнительным RS-триггером, дополнительным элементом И, преобразователем код-частота и ключами, причем установочные входы первого счетчика служат для подключения кода преобразуемого параметра, ко входу записи первого счетчика подключен выход блока синхро низации, выходы первого счетчика соединены с первыми входами блока сравнения, первый выход которого соединен с R-входом RS-триггера, Б-входом дополнительного RS-триггера и входом записи второго счетчика, выход элемента И соединен со входом блока кольцевых .регистров, прямой выход дополнительного ВЯ-триггера подключен к первому входу дополнительного элемента И, ко второму входу которого подключен выход: генератора тактовой частоты, выход дополнительного элемента И соединен с тактовым входом преобразователя код-частота, к информационным входам которого подключены выходы блока кольцевых регистров, выход преобразователя код-частота соединен с вычитающими входами счетчиков, причем к установочным входам второго счетчика подключены входы блока кольцевых регистров, выходы второго счетчика соединены с инфор35 мационными входами ключей, с управляющими входами которых соединен.. второй выход блока сравнения и R-, вход дополнительного ВБ-триггера, вторые входы блока сравнения под2О ключены к выходам блока кольцевых регистров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 483756, кл. Н 02 Р 13/16, 1975, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2820227/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 1979.

909791

"Юмх

Фр(с+Я)

ygblx е (1 1)

Ng(j J

Составитель С,Луэанов

Редактор Е.Кинив ТехредЛ.Пекарь Корректор В.Бутяга

Заказ 909/77 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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