Устройство формирования квазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения

(51) Н 02 М 7/48 ТЕН ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТ гь"Энерги Эпшно19 нципыразо выход я эл посттелейоготроГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(56) 1.Авторскоепо заявке Р 26893от 28.11.78.2.Гольденберг Л.М. Иустройства. М., фРадиос. 197.З.Бизиков В.А. и др.равления тиристорными плями частоты. М., Энергс. 74-78.4.Калашников Б.Е., Критейн И.И. Системы упраиными инверторами. М.,74, с. 101-102.5.Гусев С.И. и др. Прироения прецизионных преобс программируемой формойнапряжения. - "Техническадинамика", 1980, В 5, с. 52(54)(57) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее преобразователь напряжение-чатота, два.логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируемые постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преОбразователи, в котором выход преобразователя напряжен;ечастота соединен с первыми входами логических элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области прменення за счет обеспечения ре версирования чередования фаз выход ного напряжения при аналоговом знакопеременном входном сигнале, дополнительно содержит выпрямитель и нуль- р орган, причем вход выпря)иителя сое- %ю динен с входным зажимом и входом нуль-органа, выход - с входом пре- Е образователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вто- . рым входам логических элементов И. 1Изобретение относйтся к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве генератора ведущего сигнала статических преобразователей частоты модуляционного типа, а также в устройствах автома тики.3Известно устройство, предназначенное для Формирования многоступенчатого квазисинусоидального трехфазного напряжения, который содержит 10 инвертирующий усилитель с единичным усилением, регулируемый генератор тактовой частоты с числом, равным числу выходных Фаз, цифрофункциональные генераторы двоичного кода 13 . 5Однако известное устройство характеризуется сложностью, недостаточно высоким качеством Формы выходного напряжения и узкими функциональными возможностями, заключающимися в сложности организации реверсивной трехфазной системы выходных напряжений.Известно также устройство Формирования квазисянусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, содержащее преобразователь напряжение- частота и последовательно соединенные счетчик, программируете постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преобразователи.Информация, записанная в каждом З 0 постоянном запоминающем устройстве, сдвинута на 120 эл.град. относительно периода выходной частоты соседней Фазы, при этом на выходе может быть сформирована сиюетричная трехфазная 35 система квазйсинусоидальных многоступенчатых напряжений Г 2 3Такое устройство отличается простотой, высоким качеством формы выходного напряжения, но обладает уз О кими функциональными возможностями, в частности невозможностью Формирования реверсивной системы выходных напряжений.Известно устройство, в котором счетчик выполнен реверсивным 133 . о При этом необходимо ввести узел предварительной логической обработки сигнала, что достигается введением логических элементов И и является типовым решением, применяющимся и в других узлах систем управления преобразователей частоты Г 4 3 и 53Получающееся при этом устройство обеспечивает формирование симметричной трехфазной системы выходных напряжений с возможностью высококачественного реверсирования чередования фаз этих напряжений, однако облада" ет узкими функциональными возможностями, в частности не обеспечивает работу при знакопеременном аналого- вом сигнале задания на частоту, что непозволяет применить его в замкнутых системах автоматического регулирования асинхронных электроприводов. ЪЦель изобретения - расширение оьласти применения за. счет обеспеченияреверсирования чередования фаз выходного напряжения. при аналоговом знакопеременном входном сигнале.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство формированияквазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, содержащем преобразователь напряжениечастота, два логических элемента И,последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируемые постоянные запоминающие устройства и цифро,аналоговые преобразователи, в котором выход преобразователя напряжениечастота соединен с первыми. входамилогических элементов И, выходы кото-рых подключены к входам реверсивногосчетчика, дополнительно введены выпрямитель и нуль-орган, причем входвыпрямителя соединен с входным зажимом и входом нуль-органа, выход - с входомпреобразователя напряжение-частота,а выходы нуль-органа подключены квторым входам логических элементов И.На Фиг. 1 показана блок-схемаустройства на фиг. 2 - временнаядиаграмма, поясняющая работу устройства; на Фиг. 3 - таблица программирования постоянного запоминакицегоустройства для фазы Л.На чертежах обозначено:входное управляющее напряЭхжениеюП - напряжение на выходе выпряЬмителя;ПНЧ - импульсы, вырабатываетепреобразователем напряжениечастота;напряжение на входе нульоргана, соответствующеережиму "Впереди;3напряжение на выходе нульоргана, соответствующеережиму фНазад";импульсы, поступающие навход сложения реверсивногосчетчика;импульсы, поступающие навход вычитания реверсивногосчетчикаР 1 ФР 29 РФФ Увэ Р,6 - импульсы на выходах разрядов реверсивного счетчика первого, второго, третьего, четвертого и пятого соответственно; ,А, А, Л, Аз - импульсы на выходе постоянного запоминающего устройства Фазы А, управляющие соответственно первым, вторым, третьим и четвертым разрядами цифроаналогового преобразователя фазы А 10 П У - выходные напряжениядф вф Ефаз А, В, С соответственно.Устройствб содержит выпрямитель 1, нуль-орган 2, преобразователь напряжение-частота 3, логические элемент И 4 и 5, реверсивный счетчик б,программируемые постоянные запоминающие устройства 7,8 и 9, цифроанало-, говые hреобразователн 10, 11 и 12,Вход выпрямителя 1 соединен с вхоцом нуль-органа 2 и подключен к источнику входного задающего напряжения, а выход выпрямителя через преобразователь напряжение-частота 3 соединен с первыми входами логических элементов И 4 и 5, вторые входыкоторых подключены к выходам нуль- органа 2. Выходы.логических элемен.тов И 4 и 5 подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика б, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам15 программируемых постоянных запоминающих устройств 7-9. с выходами, соеди-. ненными с входами цифроаналоговых преобразователей 10-12.Устройство работает следующим 20 образом.Входное напряжение задания Пз, пройдя через выпрямитель 1, поступает на вход преобразователя напряжение-частота 3, где преобразуется в.: 25 последовательность тактовых импульсов и подается на вход логическх элементов И 4 и 5, выполняющих роль вентилей и обеспечивающих прохождение тактовых импульсов либо на вход у сложения, либо на вход вычитания реверсивного,счетчика 6, Если тактовые импульсы поступают на вход сложения реверсивного счетчика 6, то на его выходах формируется линейно нараста- З 5 ющий двоичный ход, управлякнций программируемыми постояннйми запоминающими устройствами 7-9, которые запрограммированы таким образом (Фиг.З), чтр под действием линейно изменяющегося входного двоичного кода на выходе формируется двоичный код, соответ- ствующий дискретным выборкам синусоидальнОго сигнала. При этом при воздействии линейно изменяющегося двоичного кода на входы программируемых . 45 постоянных запоминающих устройств на выходах цифроаналоговых преобразователей 10-12 формируются многоступенчатые квазисинусоидальные напряжения. Так, например, для фазы А 50 при линейном нарастании двоичногокода на выходах Г, Р, Г 4 Р и Г 1 а реверсивного счетчика 6 и при воздеиствии этого кода на постоянное запоминающее устройство 7 фазы А, за- , 55 программированное в соответствии с фиг, 3, на выходах этого постояно.го з апоминающего устройства 7 вырабатываются управляющие сигналы(А , А , А , А 8, ЗА), воздействующие йа цйфроайалоговый преобразователь 10 фазы А, н на выходе устройства формируется квазисинусаидальное ступенчатое напряжение 0. Амплитуды ступеней аппроксимации выходного напряжения фазы А в предлагаемом примере реалнзацнн описываются следующей последовательностью: +3, +б, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9, +б, +3, О, -3, -Ф, -9 и т.д. Для организации трехфазной системно выходных напряжений информация в смежных программируеыюх постоянных запоминающих устройствах записана со сдвигом в 120 эл.град. относительно периода изменения входного двоичного кода или эквивалентного ему периода выходного квазисинусоидального напряжения. При изменении знака входного напряжения нуль-орган вырабатывает сигнал переключения логических элементов И 4 н Б и тактовые импульсы поступают на другой вход реверсивного счетчика б. Двоичный код на выходе реверсивного счетчика б начинает линейно изменяться в противоположном направлении и следующая последовательность величин амплитуд ступеней аппроксимации для Фазы А имеет вид: -6,-3,0., +3, +б, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9 и т.д. Выходное напряжение фазы А имеет вид, показанный на фиг. 2.Процессы в других фазах устройства происходят аналогично. При этом выходные напряжения являются "зеркальнымф отображением напряжений, вырабатываемых устройством до реверса. Мгновенные значения напряжений всех фаз сохраняются. При последующих изменениях управляющего напряжения Бпоследовательность работы устройства аналогична.Выполнение устройства предлагае Мам образом позволяет расщирить его Функциональные возможности, так как ,обеспечивается возможность реверсирования чередования Фаз выходного напряжения при аналоговом знакопеременном входном сигнале задания на частоту, что позволяет применить ,его в замкнутых системах частотного регулирования асинхронных электро- приводов.1083313 Юылд С Юе Ов ывд ЭЮз 44 Ъ Вщод А 44 в 44 в 1 0011 01101 1 001 0000110 ОО О 100 10010 11 010 10110 01 1 1 О 111 1 О В О О 11 дЯ одлисное ир аказВ 4 ЕЮЕ , ул ктная,4 Пр ППП "Патент", г. У ООО 0 1 ОООО ОО О О 11 000 00100 1 О 00 011 ОО 1100.000 10100 10 01010 11010 001 10 101 1001 110110Одд 01 10001 010 д 110 д 001 01 1010 1 ,011 01 111 О 00011 10 О 1 01011 1101 1 001110110.10110 100111011 101101111 1111 111 11 О 1 11 10111 11011 10011 011 д 1 110 д ОООО 1 1000 д 1 100 1 0010 1 1010 10110 д 1110 11110 1111 О 0 11.1 д 101 10 1101 д 1001 д 01 1,0 д11000 0 1 1 11 1 10 111 1 О 01 1 10 101 О 10010 10 д 10 01100 11 ООО 1О 01 д 1 1 01 10011 11011 101 11 01111 11111 11111 011 11 1 0,11 Ф 11011 10 011 01101 11001 00.0 01 11,0 д 011 О 10010 11 010 10 110110 01110 1 О 1 10 11010 100 10 011 ОО 11000 000 01 110 01 01101 10011 11 01 1 10111 01111 11111 11 111 01111 10111