Одноканальное цифровое устройство для управления -фазным -пульсным вентильным преобразователем
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИНЕСКИХРЕСПУБЛИК М 71 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР м ИЗОБРЕТЕ Я ИСАНИЕ ОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ(56) Ольшв ЛЬНОЕ ПРАВЛ ВЕНТИ 31тротех еский ин бретен М, Цфа зо т,л ЗУ, форми 2 нуль-ор а измене ватель 1 синхрон 11-12-13 анг М,В., сальное у ения вент матичесв энерго 9, с, 89-95 Японии М Тарасо строй ст ильным2 ф 57 4, кл. етель кл,А,А, Унив ного упра ем. Ав правлен 980, вып Пате 08, 05,Авто.185546, сман и А,А, ТаА.А., Шеремет во фэзоимпульс преобразоватеулировэние и х. Труды ВЭИ тво СССР М09.82.(9) (11) ОДНОКАНА СТВО ДЛЯ У - ПУЛЬСНЫМ РАЗОВАТЕЛЕМ 57) Сущность и ержит преобра енный в виде П мпульса, узел ель 11 диапазо ия, формир мпульсов. узел И 10, 1-8-9-10- -лы, 3 ил. 57057 ИФРОВОЕ УСТИЯ и)-ФАЗ Н Ы М ЬНЫМ ПРЕОБя: устроиство со кодов, выполрователь 12 кода ганов, ограничиния угла управле выходных изации, элемент 2-11, 12-8, 1 з. п,1757057 Составитель А.ШереметТехред М,Моргентал Н.Король дактор И,Шулла Ко роиэводственно-издательский комбинат Датент", г, Ужгород. ул,Гагарина акз Э 097 Тираж" . ВНИИПО Государственного комитета по изо 113035, москва, Ж, РаПодписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб,. 4/5Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к быстродействующим системам импульсно-фазовогоуправления (СИФУ)мощными вентильнымипреобразователями,Эффективным средством решения проблем, обусловленных взаимным влияниемпитающей сети и соизмеримого с ней помощности вентильного преобразователя,является построение устройства синхронизации в СИФУ на основе замкнутой системы фазовой автоподстройки частоты(ФАПЧ), Быстродействие в таких системахобеспечивается реализацией вертикального принципа смещения фазы, причем в одноканальных СИФУ узлы, формирующиеопорный сигнал, входят составной частью вконтур ФАПЧ, Такие СИФУ используютсядля управления вентильными преобразователями мощных энергетических объектов,например передач постоянного тока высокого напряжения, Такой же подход имеетместо и при создании цифровых СИФУ дляподобных объектов,Для синхронизации с сетью в таких СИФУ формируется код. синфазный с аноднымнапряжейием одного из вентилей. Этот кодформируется двоичным счетчиком, которыйвключен в контур ФАПЧ и играет роль делителя частоты,В общем случае в контуре присутствуетформирователь сигнала обратной связи, выход которого подключен к соответствующему входу фазового детектора. Например,таким формирователем является специальный кольцевой счетчик с коэффициентомпересчета и, С одного из выходов этого счетчика снимается сигнал обратной связи, остальные используются для формированияопорного кода. В частном случае в роли формирователя сигнала обратной связи выступает старший разряд двоичного счетчика,Преобразование иода двоичного счетчика в развертывающий опорный код осу"ществляется преобразователем кодов,структура которого сильно зависит от ценыстарших разрядов: например, цена стаошихразрядов кратна 360/и эл. град или 360/2эл. град, где К - целое число. Преобразователь кодой может быть выполнен на стандартных логических элементах, нозначительно компактнее и надежнее реализация его на программируемых логическихматрицах (ПЛМ) или микросхемах ППЗУ(программируемое постоянное запоминающее"устройство),Поскольку в устройствах управлениясвязь с сетью осуществляется опосредствованно, через действие контура ФАПЧ, то ониоЬладают некоторой инерционностью покод,50 Блок долговременной памяти запрограммирован так, что он преобразует входные коды в развертывающий опорный иод,.пропорциональный с некоторой точностьюфазе анодного напряжения очередного вен 55 тиля йл йли некоторой ее функции, например сов ил.В момент достижения опорным иодомуровня управляющего кода блок сравнения,нэ соответствующие входы которого посту 5 10 15 20253040 45 отношению к процессам, происходящим в сети, Для исключения неправильной работы в переходных и асимметричных режимах сети такие устройства обычно оснащают узла- ми аппаратного ограничения диапазона изменения углов управления, которые жестко связаны с фазой напряжения в сети, Например, такая связь осуществляется с напряжением одной фазы, что может привести к сбоям в работе на краях диапазона при асимметрии сети. или с напряжениями всех фаз.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее блок синхронизации, блок определения очередной фазы, синхронизированный с сетью генератор импульсов, блок распределения и формирования отпирающих импульсов, преобразователь унитарного кода в параллельный числовой код, блок долговременной памяти и блок сравнения,Блок синхронизации преобразует трехфазную систему синхронизирующих сигналов, поступающую нэ его вход, в рядлогических сигналов, связанных определенными фазовыми соотношениями с входными, Один из этих сигналов, синфазный с анодным напряжением одного из вентилей преобразователя, является задающим длясинхронизированного с сетью генератора импульсов на основе системы ФАПЧ, В состав синхронизированного с сетью генератора импульсов входят фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый напряжением генератор и счетчик, формирующий на своих выходах код, значения которого в любой момент времени соответствуют текущему значению фазы анодного напряжения выбранного вентиля, Старший разряд этогокода, еовпадающий в установившемся режиме по частоте и фазе с задающим сигналом, служит сигналом обратной связи системы ФАПЧ. Код с выхода счетчика поступает на часть адресных входов блока долговременной памяти. На оставшуюся часть адресных входов этого блока поступает код очередной фазы с выхода преобразователяунитарного кода в параллельный числовой1757057 сигналы с выходов блока синхронизации и блока определения очередной фазы. Последние формируются в виде унитарного которов; формирователя выходных импульсов; преобразователя кодов; узла синхронизации, в состав которого входят да как результат воздействия на входы блока определения очередной фазы сигналов с выходов блока синхронизации и с допоследовательно соединенные фазовый детектор, на первый вход которого подано одно из т синхронизирующих напряжений,полнительных выходов блока фильтр нижних Частот. управляемый генера 15 тор импульсов, делитель частоты в виде распределения и формирования отпираюсчетчика и формирователь сигналов обратной связи, выход которого соединенс втощих импульсов и являются входными для указанного .преобразователя унитарного кода в параллельный числовой код. В описании использовано понятие узел рым входом фазового детектора Известное устройство имеет следую 20 вместо блок, узел синхронизации на основе щие недостатки: повышенную сложность и системы ФАПЧ. или узел синхронизации связанную с этим относйтельно низкую надежность, вызваннуюслишком большим объемом блока долговременной памяти. вместо синхрониЭированный с сетьюгенератор импульсов, Блок синхронизаций в устройстве назван узлом компараторов,так Анализ показывает, что при К-разрядном 25 нормальном двоичном управляющем коде как ядро его в том и другом случае составляа-фаэное устройство управления вентильным преобразователем потребует при обычкной организации памяти 2 К-разрядных ют компараторы или нуль-органы. а основное назначение его - формирбвание из входных синхронизирующих сигналов системы логических сигналов, связанных с" ячеек вблокедолговременнойпамяти, где входными определенными фазовыми соот- "ближайшее целое число, удовлетворяюношениями, Эти сигналы или один из:них: щееусловйю1 од 2 а Если же блокдолго(известное) могут играть роль задающих для . временной памятиимееторгайизацию, при узла синхронизации, но можно для этого которой он содержит айдентичных узлов, использовать и сами синхронизирующие : тообъемпамятисоставитв+2 К-разрядных+ к сигналы.Эти сигналы несут информацию ячеек С повышением разрядности управляюдля аппаратного ограничителя диапазона изменения углов управления, Такая функ-щего кода объем памяти блока катастрофициянеобходимадляустройстватакогорода; чески нарастает, что влечет за собой соответствующее уменьшение надежности она, как показывает анализ, заложена и в и повышение стоимостиустройства. Если известном в блоке определения очередной 40 оставаться в разумных рамках этих показателей, придется довольствоваться достаточно скромным точностным уровнем устройства Большая емкость блока долговременВ предлагаемом устройстве выделенй в отдельныеузлы ограничитель диапазона из- . ной памяти позволяет создать любую регумененияугловуправленияиформирователь лировочную характеристику СИФУ, в выходных импульсов, Блок сравнения назван цифровым компаратором, блок долгочастности арккосинусную. для получения линейной выходной характеристики преобразователя. Однако эта задача может быть временной памяти - преобразователем требующие несравненно меньшего объема 55 цифрового компаратора, имеющего группу входов управления, на которые поступает управляющий код, и группу входов опорногокрда: узла компараторов, на входы котопамяти.Относительно низкая скорость процессов синфазирования системы ФАПЧ в переходных режимах питающей рого подаются п 1 синхронизирующих напряжений; ограничителя диапазона из преобразователь сети обусловлена слесуюпают эти коды, вырабатывает импульс, Этот импульс, воздействуя на блок распределения и формирования отпирающих импульсов, вызйвает появление на его выходе отпирающего импульса для очередного вентиля, В формировании соответствующих отпирающих импульсов принимают участие фазы и блоке распределения и формирования отпирающих импульсов, использующеминформацию о номере и моменте формирования очередного импульса,кодов по его функциональному назначению.Таким образом, к существенным признакам, общим для известного и предлагаемого устройств, относятся наличие меиения у ла управления с группой инфор. мационных входов о фазах напряжений сети, группой информационных входов о номере импульсов управления вентилями и входом импульсов управления, группой информационных входов о фазах напряжения сети, связанного с выходами узла компарарешена программным путем эа счет соответствующего преобразования управляющего кода. Существуют достаточно быстрые и точные алгоритмытаких преобразований,щими причинами. Устройство оснащено импульсной системой ФАПЧ, осуществляющей синхронизацию с сетью, а это значит,что система получает информацию о изменениях фазы сети в лучшем случае два раза 5в период, в худшем - один, в зависимости отустройства фазового детектора. Таким образом, возможно запаздывание в работе системы, ФАПЧ соответственно наполпериода сети либо период, 10Кроме того, в выходном сигнале фазового детектора, кроме полезной составляющей, пропорциональной разности фазсравниваемых сигналов, либо функции отэтой разности фаз, присутствует переменная составляющая, представляющая собойсумму гармоник с частотами, кратными частоте работы фазового детектора, Эта составляющая должна быть подавленафильтром низкой частоты. От уровня фильтрации.зависит симметрия управляющих импульсов преобразователя - один изосновных параметров, характеризующихкачество работы системы управления. Ночем ниже частота подавляемого сигнала и 25выше степень подавления, тем уже полосапропускания системы ФАПЧ и тем ниже еебыстродействие,Для фазового детектора рассматриваемой системы нижняя частота пульсаций выходного сигнала в зависимости от егоустройства равна либо двукратйой, либопросто частоте сети, следовательно, предельная частота полосы пропускания системы ФАПЧ существенно ниже этих значений, 35Это значит, что быстродействие такой системы синфазирования принципиально неможет быть высоким, Существуют установки, требующие достаточно быстрой реакциина изменения фазы напряжений питающей 40сети, например преобразователи передачпостоянного тока, для которых такой недостаток является существенным,Целью изобретения является упрощение и повышение надежности, 45Эффект от использования изобретениязаключается в упрощении одного из главных узлов устройства - преобразователя кодов, которое выражается в резкомуменьшении (в сотни раз) емкости памяти, э 50следовательно, в уменьшении числа задей ствованных микросхем, числа взаимныхсвязей и занимаемого обьема в модуле, вуменьшении потребляемой мощности, Всеэто влечет повышение надежностиустройства, Кроме того, выполнение узла синхронизации в многофазном варианте ускоряетпроцессы синфазирования в переходныхрежимах питающей сети, что для многихпримененийявляется определяющим фактором. Экономический эффект от реализации изобретения выражается в уменьшении стоимости применяемых комплектующих и в снижении трудоемкости работ в период конструкторской разработки и изготовления.Одноканальное цифровое устройство управления т-фазным и-пульсным вентильным преобразователем, содержащее цифровой компаратор, имеющий группу входов уп равления, на которые подается уп равляющий код, и группу входов опорного кода, узел нуль-органов, на входы которого подаются и синхронизирующих напряжений, ограничитель диапазона изменения угла управления с группой информационных входов о фазе напряжения сети, группой информационных входов о номере импульсов управления вентилями и входом импульсов управления, труппой информационных входов о фазе напряжени. сети, связанный с выходами узла нуль-органов, формирователь выходных импульсов, преобразователь кодов, узел синхронизации, в состав которого входят последовательно соединенные фазовый детектор, на первый вход которого подано одно из ги синхронизирующих напряжений, фильтр нижних частот, управляемый генератор импульсов, делитель частоты в виде счетчика и формирователь сигналов обратной связи, выход которого соединен с вторым входом фазовогодетектора, снабжено формирователем кода импульсов в виде двоична-и-ичного счетчика и элементом 2 И, первая группа входов преобразователя кодов, дополненного выходом разрешающего сигнала, подключена к выходам старших разрядов делителя частоты, начиная с разряда с ценой Зб 0/и зл. град, формирующим текущий код циклически сменяемых зон периода сети с длительностью в 360/и эл. град, вторая группа входов преобразователя кодов соединена с выходами формирователя кодов импульсов, к которым подключены входы формирователя выходных импульсов и группа информационных входов о номере импульсов управления вентилями ограничителя диапазона изменения углов управления, выход которого связан с входом формирователя кода импульсов, кодовые выходы преобразователя кодов соединены со старшими разрядами группы входов опорного кода цифрового компаратора, начиная с разряда с ценой 360/и эл, град, младшие разряды которого соединены с соответствующими младшими разрядами выхода кода делителя частоты, выход разрешающего сигнала преобразователя кодов соединен с входом элемента 2 И, второй вход которого подключен к выходу1757057 10 ра могут быть использованы любые извест цифрового компаратора, з выход к входу управляющих импульсов ограничителя диапазона изменения угла управления, преобразователь кодов запрограммирован в ные схемы фазовых детектороя и сумматоров аналоговых сигналов,В примере использован гп-фазный фаключены к выходам однофазных,тов, на ПЛМ либо (как это реализовано в детекторов, а выход является выходом е- . разработанном образце) на микросхеме фазного фазового детектора. В качестве ППЗУ, Старшие разряды кода счегчика, начиная с разряда с ценой 360 п эл. град,однофазных Фазовых детекторов и сумматообразуют текущий код цикличе-.ки сменяесоответствии с заданным линейным опор зовый детектор, состоящий из трех анапогоным кодом, причем обеспечивается нара- вых ключей, аналоговые входы которых стание значений старших разрядов являются входами задаюц 1 их сигналов, аупопорного кода на величину в 360/и эл. град равляющие входы - входами сигналов обпри смене кода зоны периода сети и умень- ратной связи. Суммирование сигналов с шение их значений на ту же величину при 10 выходов аналоговых ключей осуществляет- смене кода импульсов, а нуль разрешающе-ся на входе фильтра 4 нижних частот, хотя в го сигнала появляется только при углахобщемслучаедляэтогоможетбытьвыделен управления а, лежащих в диапазоне О отдельный сумматор, Фазовый детектор 3, дх 1 360/и эл, град, где 1=-1,2 п, на фильтр 4 нижних частот, управляемый гене- интервал 360/и- а;) эл. град после фор ратор 5, делитель б частоты, в роли которого ми ро вания 1-го импульса. выступает счетчик; и формирователь 7 сигКроме того, в устройстве фазовый де- налов обратной связи образуют типичный "тектор и формирователь сигналов обратной контур ФАПЧ. Синтез системы ФАПЧ с жесвязи выполнены п-фазными, при этом на лаемыми показателями качества осуществпервую группу входов фазового детектора 20 ляют обычно .за счет выбора подаются гп синхронизирующих напряже- соответствующей передаточной функции ний, а вторая группа его входов соединена фильтра 4 нижних частот.с гп выходами формирователя сигналов об- Структура счетчика должна удовлетворатной связи. рять следующим условиям, Структура и чисВ аналогичных устройствах в преобра ло разрядов выходного кода счетчика зователе кодов отсутствует выход разреша= должны соответствовать коду управления ющего сигнала и нет элемента 2 И, двоичный устройства, Цена старших разрядов кода счетчик в составе ФАПЧ, цифровой компа-, счетчика должна быть кратна 360/и эл, град. ратор и преобразователь кодов имеют иную . Цикл повторяемости кода счетчика должен совокупность связей, что позволяет в пред 30 быть равен периоду сети. В примере испольлагаемом устройстве резко уменьшить объ- зован 13-разрядный счетчик, образованный ем памяти преобразователя кодов, Кроме трехразряднымдвоичнымсчетчикомичетытого, в известных устройствах система рехразрядным двоично-двенадцатиричным ФАПЧ выполнена однофазной счетчиком с ценой трех старших разрядовНа фиг. 1 приведена схема предлагае-, 35 соответственно 60, 120 и 180 эл. град.мого устройства управления; на фиг, 2 и фиг, Формирователь 7 сигналов обратной 3 - соответственно временные диаграммысвязи в общем случае должен, используя код работы системы ФАПЧ и всего устройства. счетчика в качестве входного сигнала, обраРассмотрим построение и работу устройст-: зовать гп сигналов обратной связи заданной ва на примере устройства управления трехфаз- -40 формы, находящихся в определенных фазоным мостовым преобразователем с. вых соотношениях с задающими сигналами.12-разряднымдвоичным кодомуправления(КУ). Эти фазовые соотношения зависят от видасинхронизирующих сигналов Ос, схемыНа входы задающих сигналов узла 1 преобразователя и т,д, В примере формирусинхронизации и узла 2 нуль-органов посту ется система из трех логических сигналов со пает гп-фазная система синхронизирующих скважностью, равной двум, фронты которых сигналов О. Для рассматриваемого примера в установившемся режиме сдвинуты отноэто трехфазная система синусоидальных ли- сительно переходов через нуль соответствунейных напряжений, питающая преобразо-. ющих задающих сигналов О; на угол л/2 ватель сети, Входами задающих сигналов в 50 (фиг 2)узле 1 синхронизации являются входы в- Формирователь 7 сигналов обратной фазного фазового детектора 3. Многофаз- связи представляет собой дешифратор, исный детектор представляет собойпользующий сигналы четырех старших разсовокупность изгподнофазныхфазовыхде-, рядов кода счетчика, и может быть текторов и сумматора, входы которого под реализован с помощью логических элеменмых .Он периода Ге и ксд зг)мы, пОГ кольку к Эждвв ИЗ П СОГтОЯНИй ЭТОГО КОДа В УСтаНО- вияемся режиме соответствует оп)еделенному участку (0,1,2 п) периода сети (зоне), длительностью 360/и эл. град.Выходь: этих разрядов счетчика 6 подключены к первой группе адресных входов преобразователя 8 кодов на основе микросхемы ППЗУ. Младшие разряды кода счетчика, у которых цикл повторяемости равен 360/и эл. град, и соответствующие сигналы с вьхода преобразователя 8 кодов образуют опорный код, который поступает на группу входов опорного кода цифрового компаратора 9, Разрядность опорного кода (в рассматриваемом примере 12) равна разрядности кода управления, поступающего на другую группу входов цифрового компэратора 9.Выход цифрового компаратора 9 соединен с одним из входов логического элемента 2 И 10. Второй вход элемента 2 И подключен. к вьходу разрешающего согнала преобразователя 8 кодов. Выход элемента 2 И 10 подключен к входу импульсов управления ограничителя 11 диапазона изменения угла управления, выход которого соединен с вхо дом формирователя 12 кода импульсов, Формирователь кода импульсов представляет собой двоично-п-ичный счетчик (и- число ве тилей преобразователя и соответственно число пульсаций выходного напряжения на периоде сети), Б общем случае это может быть счетчик с любой структурой, но целесообразно выбрать структуру с минимальной разрядностью выходнОГО кода - кода импульсов. Это уменьшит сложность аппаратуры и объем памяти преобразователя 8 кодов,.к второй группе входов которого подключены выходы формирователя 12 кода импульсов (в примере использоьан двоично-шестиричный счетчик).КажДое состояние (1,2 п) кОДа импульсов соответствует определенному импульсу, а момент смены состояний фронтам соответствующих импульсов. Информация, заложенная в коде импульсов, используется в ограничителе 11 диапазона изменения углов управления, для чего информационные входы о номере импульса управления этого ограничителя соединены с выходами формирователя 12 кода импульсов. Кроме того, еще одна группа входов ограничителя 11 диэпэзгна изменения углов управления групгэ информационных входов о фазе нэпряхкений Гети подключе на к вьходам узла кпмпэрэторов 2,Узел 2 нуль-Г 1 г 1 ноя Голержит т комгэ раторпв (нуль орзноя) кг.рьн преобразуют входные синхронизирующие сигналы О в совокупность логичеГких сигналов, "1" и "0" которьх соответствуют положительным и отрицательным полуволнам сигналов Ог,. Так ограничитель 11 диапазона изменения углов управления получает информацию о состоянии и фазе напряжений сети, Ограничитель 11 задает предельно допустимые границы изменения углов управления (а мия и а м,) аппаратным образом. Кроме того, возможно л необходимо программное ограничение, Он допускает множество вариантов построения на основе времязадающих цепей и комбинаторной логики с использованием указанных связей и сигналов. Ограничение гт мия - -0 реализуется посредством комбинаторной логики, а ограничение 10 15 с макс=150 эл, град - посредством одновибсов. Формирователь 13 выходных импульсов представляет собой дешифратор, преобразующий код импульсов в управляюГцие импульсы заданной длительности, Эта 30 длительность равна интервалу между фронтами соответствующих импульсов анодной либо катодной групп вентилей: в установившемся режиме - 120 эл, град, Устролство работает следующим обра 35 зом, Аналоговые ключи фазового детектора 3, замыкаясь на время действия на их управляющих входах "1" сигналов обратной связи, пропускают на вход сумматора отрезки входных синхронизирующих сигналов Ось Суммируясь между собой, они образуют 2 л)-" пульсный сигнал фазового дететора, На 40 фиг, 2 эти отрезки сигналов О, выделены )кирной линией, а гипотетический сигнал и)- фазного фазового детектора в предположении, что передаточный коэффициент сумматора равен единице, выделен штриховкой,При наличии рассогласования по фазе Ар между задающими сигналами О; и сигналами обратной связи выходной сигнал фазового детектора содержит постоянную составляющую Оофз, пропорциональную синусу от Лу). Фильтр 4 нижних частот, подавляя все высшие гармоники, образующие пульсации, выделяет эту постоянную составляющую. Последняя, воздействуя нэ вход управляемого генератора. изменяет частоту ео импульсов э следовательно, и оатора и комбинаторной логики, Комбинэ торная логика может быть реализована нэПЛМ,Выходные управляк)щие импульсы вырабатывак)тся формирователем 13 выходных импульсов входы которого соединены 25 с выходами формирователя 12 кода импульфазу сигналов обратной связи таким образом, чтобы уменьшить рассогласованиеЛу), В установившемся режиме это рассогласование. а также полезная постоянная составляющая в сигнале фазового детектора 5 равны Нулю.В общем случае управляемый генераторможет быть как частотно-управляемым, так и фазо-управляемым. Это зависит от выбора конфигурации системы ФАПЧ. 10В установившемся режиме вследствиежестко заданных фазовых соотношениймежду кодом счетчика 6 и сигналами обратной связи код счетчика точно сфазирован ссетью так, что "0" его совпадает с соответствующим переходом через нуль анодногонапряжения одного из вентилей преобразователя. В примере (фиг. 2 и 3) это условновыбранный первыйвентиль. Текущее изменение кода счетчика условно представлено 20 линейно нарастающей в пределах 0 - 360 эл.град прямой, Состояние кода зоны условно представлено цифрами (0,1,2 п) внутри: прямоугольников, цепочка которых отражает последовательность смены состояний кода зоны,Код зоны совместно с кодом импульсов,воздействуя на г,реобрэзователь 8 кодов,вызывают соответствующие измененияпреобразованного кода и разрешающего 30 сигнала на его выходах, Преобразованный код (в приводимом примере - 2 разряда) совместно с младшими разрядами кодэ счетчика образуют опорный код, Он имеетту же структуру,что и код управления. В 35 момент превышения опорного кода надкодом управления на выходе цифрового компаратора 9 формируется положительный(из "0" в "1") фронт логического сигнала. Приналичии "1" разрешающего сигнала на вы ходе элемента 2 И 10 формируется фронт . инициирующего импульса, который, воздействуя на ограничитель 11 диапазона изменения углов управления, вызываетпоявление на его выходе фронта импульса, 45 названного узким импульсом, Узкий им- . пульс переведет в новое состояние формирователь 12 кода импульсов. Появление нового значения кода импульсов вызываетсмену состояний преобразованного, а сле довательно, и опорного кода и сброс разрешающего сигнала в нуль. формируются задние фронты инициирующего и узкого импульсов, и схема переходит в новый циклработы. В момент смены значений кода им пульсов формируется формирователем 13 выходных импульсов передний фронт очередного, 1-го управляющего импульса и задний фронт (1-2)-го импульса. Совпадение инициирующего и узкого импульсов возможно только, если вычисленный угол управления а ц очередного импульса, заданный кодом управления, удоВлвтэоряЕт УСЛОВИЮ О минО Ь П макс Если же оцамин, то формирование узкого импульса задержится; и очередйой управляющий импульс появится с углом а= Ймин.ПрИ й цП макс ИЙИцИИруЮщИЙ ИМ- пульс вообще не возникнет, поскольку еще до момента превышенияопорного кода над кодом управления ограничитель 11 диапазона изменения углов управления выработает узкий импульс, который вызовет сброс опорного кода и появление управляющего ИМПУЛЬСа С УГЛОМ й 1= Пмакс (фиГ, 3),При углах управления 0а 1 360/и эл, град правильная работа устройства обеспечивается разрешающим сигналом, Это связано с тем, что в этом режиме значения старших разрядов опорного кода, формируемых преобразователем 8 кодов" ,равны нулю, а возможностей воздействия нэ младшие разряды опорногокода в данной схеме не существует. "1" разрешающего сигнала появляется в точке естественйого зажигания для очередного вентиля, т,е, в момент перехода соответствующето анод- ного напряжения через нуль. Сброс разрешающего сигнала в "0" происходит как реакция на смену состояний кода импульсов после соабатывания цифрового комйарэтора, При углах управления ак" 360/и эл. град разрешающий сигналнепрерывно находится в состоянии "1", Информация о моментах смены значений разрешающего сигнала полностью содержится во входных кодах преобразователя 8 кодов, коде зоны и коде импульсов,Устройство и его Функционирование де лает ясным принципы программирования ППЗУ преобразователя 8 кодов для получения нужных значений старших разрядов опорного кода: структура и цена разрядов кода должны соответствовать коду управле- . ния (в примере два разряда опорного кода с выхода преобразователя 8 имеют цену 60 и 120 эл, град); при смене кода зоны периода сети выходной код преобразователя кодов должен нарастать на величину в 360/и эл, град, а при смене кода импульсов - уменьшаться на ту же величину; нуль разрешающего сигнала должен появляться только при углах управления а ь лежащих в диапазоне 0а;360/и эл, град, где М 1,2 и, на интервал (360/и - а эл. град после формирования фронта 1-го импульса.Формула изобретения1. Одноканальное цифровое устройстводля управления щ-фазным и-пульсным вентильным преобразователем, содержащее цифровой компаратор, первая группа вхо дов которого использована для подачи управляющего кода, вторая группа - для подачи опорного кода, узел гп-нуль-органов, входы которого использованы для подачи в синхронизирующих напряжений; ограничи тель диапазона изменения угла управления с группой информационных входов о фазе напряжения сети, группой информационных входов о номере импульсов управления вентилями и входом импульсов управления, 15 группой информационных входов о фазе напряжения сети, связанный с выходами узла гп-нуль-органов, формирователь выходных импульсов, преобразователь кодов, узел синхронизации, в состав которого входят 20 последовательно соединенные фазовый детектор, первая группа входов которого ис- пользована для подачи синхронизирующих напряжейий, фильтр нижних частот, управляемый генератор импульсов, делитель час тоты в виде счетчика и формйрователь сигналов обратной связй, выходы которого соединены с второй группой вхоловфазового детектора, о т л и ч а ю щ е е ся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, 30 оно снабжено формирователем кода импульсов ввиде двоично-и-ичного счетчика и элементом 2 И, а преобразователь кодов снабжен выходом разрешающего сигнала, первая группа входов преобразователя кодов подключена к выходам старших разрядов делителя частоты, начиная с разряда с ценой 360/и зл, град, формирующим текущий код циклически сменяемых зон периода сети с длительностью в 360/и эл. Град, 40 вторая группа входов преобразователя кодов соединена с выходами формирователя кодов импульсов, к которым подключены входы формирователя выходных импульсов и группа информационных входов о номере импульсов управления вентилями ограничителя диапазона изменения углов управления, выход которого связан с входом формирователя кода импульсов, кодовые выходы преобразователя кодор соединены со старшими разрядами второй группы входов цифрового компаратора, начиная с разряда с ценой 360/п эл, град, младшие разряды которой соединены с соответствующими младшими разрядами выхода кода делителя частоты, выход разрешающего сигнала преобразователя кодов соединен с входом элемента 2 И, второй вход которого подключен к выходу цифрового компаратора, выход- к входу управляющих импульсов ограничителя диапазона изменения угла управления, преобразователь кодов запрограммирован в соответствии с заданным линейным опорным кодом, обеспечивающим нарастание зйачениий старших разрядов опорного кода на величину в 360/й эл. град при смене кода зойы периода сети и уменьшение их значений на ту же величину при смене кода ймпульсови законом формирования разрешающего. сигнала, значение которого равно нулю только при углах управления а. лежащих в диапазоне Ои360/и эл. град; где =1,2,.,п, на интервал (360/и- а 1) эл, град после формирования -го импульса. 2. Устройство по п.1, отл ич а ю щеес я тем. что, с целью ускорения процесса синфазирования в переходных режимах. питающий преобразователь сети, фазовый детектор и формирователь сигналов обратной связи выполнены гп-фазными, при этом первая группа входов фазового детектора использована для подачи щ синхрониэирующих напряжений, а вторая группа входов соединена с а выходами формирователя сигналов обратной связи;
СмотретьЗаявка
4861804, 21.08.1990
ВСЕСОЮЗНЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА
ШЕРЕМЕТ АЛЕКСЕЙ АНТОНОВИЧ, ЦФАСМАН ГРИГОРИЙ МАТВЕЕВИЧ, ТАРАСОВ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/12
Метки: вентильным, одноканальное, преобразователем, пульсным, фазным, цифровое
Опубликовано: 23.08.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1757057-odnokanalnoe-cifrovoe-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-faznym-pulsnym-ventilnym-preobrazovatelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Одноканальное цифровое устройство для управления -фазным -пульсным вентильным преобразователем</a>
Предыдущий патент: Преобразователь трехфазного напряжения в постоянное
Следующий патент: Сетевой выпрямитель
Случайный патент: Устройство для получения суммы двух последовательностей импульсов