Программируемый задающий генератор для тиристорного инвертора с ограничением диапазона частот

(5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1019573, кл. Н 02 М 1/08, 1987,Авторское свидетельство СССР В 1358051, кл. Н 02 М 1/08, 1987. (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЗАДАКЮ 1 ИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ТИРИСТОРНОГО ИНВЕРТОРА С ОГРАНИЧЕНИЕМ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности работыинвертора. Устройство содержит такто.вый генератор 1, таймеры верхнегопредела частоты работы инвертора 2,нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4,первый 5 и второй 6 КЯ-триггеры, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый1 О и пятый 11 элементы И и элементИЛИ 12. Надежность работы инвертораобеспечивается за счет того, что припревышении задаваемой рабочей частотыот микропроцессора устройство формирует на выходе частоту, равную частоте верхнего предела, а при условии,если задаваемая рабочая частота нижечастоты нижнего предела, устройствофиксирует выходную частоту на уровненижнего предела. 2Изббретение относится к электротехнике и может найти применение в системах управления тиристорными преобразователями.Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы его работы.На фиг, 1 и 2 К обозначает выход"ную частоту импульсов таймера верхнего предела частоты инвертора, Гвьгсодная частота импульсов таймеранипснего предела частоты инвертора,выходная частота импульсовР.таймера рабочей частоты инвертора,11 п,Бп - выходные сигналы первого ивторого триггеров, Г- выходнаяча:тота импульсов устройства,Устройство содержит тактовый генерагор 1, таймеры верхнего пределача:тоты работы инвертора 2, нижнегопредела частоты работы инвертора 3,рабочей частоты инвертора 4, первый 5и второй 6 КЯ-триггеры, первый 7,второй 8, третий 9, четвертый 10 ипятый 11 элементы И и элемент ИЛИ 12.При этом выход тактового генератора 1 соединен с счетными входами таймеров верхнего предела частоты работь: инвертора 2, нижнего предела час"тсты работы инвертора 3 и рабочейчв.стоты инвертора 4, информационные35входы которых предназначены для подкг.:ючения к блоку задания уставок кодсв частот. Выход таймера 2 верхнегопредела частоты работы инвертора соединен с 8-входом первого К 8-триггера40и первым входом первого элемента И 7,выход таймера 3 нижнего предела,частоты работы инвертора соединен с первым входом элемента ИЛИ 12 и первымвходом пятого элемента И 11, выход 45таймера 4 рабочей частоты инверторасоединен с 8-входом второго 1 сЯ-триггера 6 и первым входом второго элемента И 8, выходы первого 5 и второго 6 КБ-триггеров соединены с вторымив:содами второго 8 и первого 7 элементов И соответственно, выход первого элемента И 7 подключен к второму входу элемента ИЛИ 12 и к первомув:соду третьего элемента И 9, выходв горого элемента И 8 соединен с третьимм входом элемента ИЛИ 12 и с первым входом четвертого элемента И 10.Выход элемента ИЛИ 12 является выходом устройства и подключен к устано-вочным входам таймеров верхнего предела частоты работы инвертора 2,нижнего предела частоты работы инвертора 3, рабочей частоты инвертора 4,установочным 1 с-входам первого 5 ивторого 6 В 5-триггеров и к вторымвходам третьего 9, четвертого 10 ипятого 11 элеменТов И, которые формируют сигналы на своих выходах соответственно "Норма", "Вьппе", "Ниже"и предназначены для подключения ксистеме управления инвертором,Устройство работает следующим образом,В таймеры 2-4 из блока задания уставок кодов (не показан) через информационные входы заносятся двоичныекоэффициенты деления частоты тактового генератора 1, соответствующие частотам Яп,Е,КР. Синхронизация таймеров (задание момента начала пересчета) осуществляется выходными импульсами устройства Г , который, крометого, устанавливает в исходное состояние нуля триггеры 5 и 6, Послеприхода очередного импульса Гпы всетри таймера начинают синхронный отсчетимпульсов тактового генератора 1,В случае, когда запрограммированная рабочая частота инвертора находится в допустимых пределах, т,е,Г(Г (Г (1)первым по времени появляется импульсЕь таймера 2 верхней частоты, Этотимпульс устанавливает в единичноесостояние триггер 5, Затем заканчивает пересчет таймер 4 рабочей частотыи выдает импульс Г , Этот импульсчерез элемент И 8, на другой вход которого в это время подано напряжениевысокого уровня с прямого выходатриггера 5, проходит на вход элемента ИЛИ 12 и далее на выход устройства. С выхода элемента ИЛИ 12 импульсЕ ы поступает на вход системы управления инвертором.Кроме того, этот импульс сбрасывает триггер 5 по входу К в исходноесостояние нуля и поступает на входызапуска пересчета таймеров 2 - 4,после чего,они начинают новыйцикл пересчета загруженньпс . в нихкоэффициентов деления тактовой часто-,ты. После этого описанные вьппе действия повторяются,Следует отметить, что коэффициентделения таймера 3 (Гц) при выполнеЕначинается новый цикл пересчета таймеров, поэтому импульс Г не появляется вообще, так как таймер 4 к моменту прихода Е ы, не успевает закончить пересчет, поскольку при этом коэффициент деления таймера 4 больше, чем таймера 3. На фиг.2 для этого случая импульс Г показан пунктиром.Следовательно, предлагаемый задаю" щий генератор способен ограничивать частотный диапазон работы инвертора и при этОм фиксировать частоту инвертора на верхнем пределе заданного частотного диапазона, если задающий генератор программируется так, что. заданная частота работы инвертора оказывается вьппе верхнего предела, и фиксировать частоту инвертора на нижнем пределе заданного частотного диапазона, если заданная частота работы инвертора ниже нижнего предела. Ограничение верхней частоты и фиксация частоты на уровне верхнего предела в случае его превьппения позволяет повысить надежность работы инвертора, так как этот эффект устраняетнежелательные скачки выходной мощности, происходящие в нагрузке в случаепревьппения верхнего предела. Ограничение и фиксация нижнего предела (какв известном, так и в предлагаемомустройствах обусловлено ограничениями, накладываемыми схемой резонансного инвертора,а также ограничениями,накладываемыми ГОСТом на допустимыечастоты в промышленных установках.40 С помощью элементов И 9, 10 и 11в предлагаемом устройстве можно осуществить индикацию правильности программирования таймера 4 рабочей час"тоти. В случае выхода ЕК импульсЮ пп совпадает по времейи с Ть, поэтому их дизъюнкцией на элементе И 1 Оможно получить сигнал "Выше", указывающий о превышении верхнего предела:частотного диапазона, Аналогичным образомможно получить сигнал "Нище"дизъюнкцией импульсов К и, и Ен (приГ сЕ) на элементе И 11. При правильном программировании таймера рабочейчастоты 4 выдается сигнал "Норма",получаемый дизъюнкцией импульсовЕ , и Г. Сигналы "Выше" и "Ниже"можно испольэовать для коррекции расчета Е в блоке задания уставок кодов частот в соответствующую сторону. 5 1552305 6нии неравенства (1) будет больше, чемтаймера 4 (Кр), следовательно, импульс Е ц должен появиться позже Г,Однако поскольку Г и Г, совпадаютпри (1) по времени и К , начинаетновый цикл пересчета, то с выходатаймера 3 импульс вообще не выдается(на фиг. 2 обозначен пунктиром),Кроме того, триггер 6 в этом случаена короткое. время (равное сумме задержек распространения сигнала в элементах 7 и 12 и времени срабатываниятриггера 6) устанавливается в единичное состояние, 15В случае, когда запрограммированная рабочая частота инвертора вышеверхнего предела частотного диапазона,т,е.Е )К (2) 20первым йо времени появляется импульсГ, который устанавливает триггер 6в единичное состояние. С прямого выхода триггера 6 разрешающий сигналпоступаетна второй вход элементаИ 7. С окончанием пересчета таймера 2на его выходе появляется импульс 2,который через элемент И 7 и элементИЛИ 12 проходит на выход устройства.Следовательно, для случая (2) импульс Упд по времени совпадает с им"пульсом Е т.е. частота импульсовуправления инвертором равна верхнемупределу заданного частотного диапазона. В этом случае также отсутствуетимпульс й и на выходе таймера 3, таккак коэффициент пересчета таймера 3больше, чем таймера 2, выходной импульс которого Г формирует импульсвыхВ случае, когда запрограммирован"ная частота инвертора ниже нижнегопредела частотного диапазона, т.е,Е н, (3)первым по времени заканчивает пересчет таймер 2 и появляется импульсЕп. Затем заканчивает пересчет таймер 3 и появляется импульс Гп, который беспрепятственно проходит на входэлемента ИЛИ 12 и далее на выход устройства. Следовательно, в этом случаечастота управления инвертором равнанижнему пределу частотного диапазо-,на Г,Импульсом К и триггер 5 устанавливается в единичное состояние, импульсом Г совпадающим с Г, сбрасывается в нуль, Кроме того, импульсом1552305 Составитель В Техред М.Диды деевКарре Пап С. Чер акт аказ 337 Тираж 491 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор арин Формула и з о б р е т е н и яПрограммируемый задающий генератор дЛя тиристорного инвертора с ограничением диапазона частот, содержащий5 программируемые цифровые таймеры верхнай, нижней и рабочей частот, информационные входы которых предназначены дЛя подключений к блоку задания уставак кодов частот, тактовый генератор, 1 О выход которого связан со счетными входами таймеров, первый КБ-триггер элемент ИЛИ и первый элемент И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности работы инвертора, в устройство. введены дополнительна второй КБ-триггер, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, причем выход таймера верхней частоты свяна с 8-входам первого ЯЯ"триггера, 20 выход таймера нижней частоты подключен к первому входу элемента ИЛИ и первому входу пятого элемента И, выход таймера рабочей частоты подключенк Б"входу второго ЯЗ-триггера, прямыевыходы первого и второго триггеровсвязаны с первыми входами первого ивторого элементов И соответственно,к вторым входам которых подключенысоответственно выходы таймеров верхней и рабочей частот, выходы первогои второго элементов И подключены квторому и третьему входам элементаИЛИ, выход которого подключен к входам разрешения счета таймеров, К"входам первого и второго триггеров ипервым входам третьего, четвертогои пятога элементов И, к вторым входам третьего и четвертого элементов Иподключены соответственно выходы первого и второго элементов. И, а выходыэлемента ИЛИ третьего, четвертого ипятого элементов И предназначены дляподключения к системе управления инвертаром.