Одноканальное цифровое устройство фазового управления фазным выпрямителем

(11) Московский энергетический иститут(56) Авторское свидетельство СССЗф 851131, кл. Н 02 М 5/22, 1981.Авторское свидетельство СССР11 851732, кл. Н 02 М 5/22, 1981. н(57) Изо СТРОИЗНЫМ КОЕ ЦИФРОВОЕ У РАВЛЕНИЯ ш-ФА ек польпреобостью.ь 1 шего уптехнике зования разоват Целью и ние точ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИЯГ 1 РИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ ОКАНАЛЬ ОЗОГО УПТЕЛЕМбретение относится ки предназначено для н в системах управления лями с повышенной точ обретения является по ости устройства Фазов 2равления за счет зонного кодирования с автономным распределением импульсов и точной синхронизации. Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, выходом соединенный со счетным входом первого счетчика 2, выход которого и выходы младших разрядов управляющего кода 3 подключены к соответствующим входам циФрового компаратора 4, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 5. Выходы второго счетчика соединены со входами дешиФратора 6, выходы которого предназначены для подключения к управляещвч электродам ключей выпрямителя, Нуль-орган 7 соединен с Р-входом двухразрядного счетчика 8, выходы С 1 и Я которого и выход геке 2ратора тактовых импульсов 1 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами логического узла 9.3 ил.Изобретение относится к электротех-.нике и предназначено для использования в системах управления преобразователями с повьшенной точностью управ 5ления,Цель изобретения - повышение точности устройства фазового управления.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на Фиг,2 и 3временные диаграммы, поясняющие рабо"ту устройСтва,Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, выходом соединенный со счетным входом первого счетчика 2, выход которого и выходы младших разрядов датчика 3 управляющегокода подключены к соответствующимвходам цифрового компаратора 4, выходкоторого соединен со счетным входом 20второго счетчика 5. Выходы второгосчетчика соединены с входами дешифратора 6, выходы которого предназначены для подключения к управляющимэлектродам ключей вьп 1 рщителя. Нульорган 7 сети соединен с К-входомдвухразрядного счетчика 8, выходы (,и Я которого и выход генератора 1тактовых импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами логического узла 9. Первый выход логического узла 9 соединенсо счетным входом двухразрядного счетчика 8, а второй выход с установочным Б-входом первого счетчика 2 иС-входом второго счетчика 5. При35этом 0-входы второго счетчика 5 соединены с выходами старших разрядов датчика 3 управляющего кода, а логический узел 9 функционйрует по следую-щим логическим зависимостям Г =и приО =0;Г =и приЯ =1;245- О, 1=0 при =1/где ц - сигнал на выходе генератора тактовых импульсов;Г - сигнал на первом выходе50логического узла;Й - сигнал на втором выходе лойгического узла.На Фиг, 2 показаны временные диаграммы сигналов: 1 0 - аналоговый эк 55 вивалент кода на выходе первого счетчика 2; 11 - аналоговый эквивалент кода датчика 3 управляющего кода 1 2 - Сигнал 2 на втором выходе логического узла 9; 13 - импульсы на выходециФрового компаратора 4, 14 - состояо,ние второго счетчика 5 при О = 0-1515 - состояние второго счетчика при0 = 75-90 . На диаграммах 14 и 15указаны номера включаемых вентилейвыпрямителя Ч 0 - Ч. На диаграмме 10не показана дискретизация сигнала(т.е, не обозначены ступени влинейноизменяющейся Функции) . На Фиг.3 показаны временные диаграммы в увеличенном масштабе времени, 16 - выходной сигнал нуль-органа 7 сети,17 - выходные импульсы генератора 1тактовых импульсов, 18 и 19 - выходные импульсы двухразрядного счетчика 8; диаграммы 20 и 12 - ФункцииГи Е, формируемые логическимузлом 9.Принцип действия устройства заключается в следующем,Осуществляют зонное кодированиесигнала, при этом управляющий кодразбивают на число зон ш2. Пре"дустановку первого счетчика 2 с числом разрядов р осуществляют (Фиг .3,поз.17). с частотой 2 ш 2 .Синхронизация счетчика 2 осуществляется раз за период сети импульсом Г(диаграмма 12, фиг.2 и 3) с второговыхода логического узла 9 в моментыестественной коммутации тиристораЧ 0. Таким образом развертка счетчикка 2 повторяется за период сети 2 шраз. С выхода датчика 3 уцравляющегокода р младших разрядов управляющегокода подают на цифровой компаратор4, сравнивающий сигналы 1 О и 11 и формирующий выходные импульсы 13 (фиг.2)Всего за период сети цифровой компасратор 4 переключается 2ш раз, каждый раз вызывая переключение распределителя импульсов, собранного на втором счетчике 5 и дешифраторе 6. Двадцать четыре переключения. счетчика 5за период сети - это 24 импульса управления, необходимые для работы 24 пульсного выпрямителя. При ш = 6 изних выбирают лишь каждый четвертыйимпульс, что обеспечивается подключением дешифратора 6 лишь к старшимразрядам счетчика 5.В устройстве сочетается зонный принцип с автономным распределением импульсов в циклическом порядке.Однакодля осуществления этого необходима точная установка второго счетчика 5 в моментыестественной коммутации вентиля Ч, 15576которая производится при поступлении импульса 1 2 с узла синхронизации, состоящего иэ нуль-органа 7 сети, двухразрядного счетчика 8 и логиче 5 ского узла 9. Фронт импульсов цифрового компаратора 4 изменяется в пред.делах 2/(2 ш) (в данйом примере это 15), а более крупные доли угла управления Формируются на старших разрядах управляющего кода на выходе датчика 3. Эти значения в момент естественной коммутации вентиля 7 по П-входам . записываются во второй счетчик 5. Так при К =О 5 старшие 15 разряды управляющего кода имеют мак, симальное значение (101) и в счетчик записывается число 23. На диаграмме 14 показаны переключения счет" чика и обозначены номера вентилей, 20 которые включаются в работу. Рри уменьшении кода старших разрядов и соответственйо увеличении угла управления в счетчик 5 записываются меньшие числа. При К = 75-90 стар шие разряды управляющего кода имеют значение 011 0, в счетчик записывамся число 18, дальнейшие его переключения представлены на диаграмме 15.Рассмотрим работу узла синхронизации. Нуль-орган 7 сети переключается в момент естественной коммутации вентиля Ч . Необходимо исключить эффект состязаний при установке второго счетчика 5, Это достигается следующим образом . Первый счетчик 2 переключается импульсами ц генератора 1 тактовых импульсов в момент их заднего Фронта, а переключение цифрового компаратора происходит с неболь шой задержкой в моменты, показанные на диаграмме.16 стрелками. Установка второго счетчика 5 импульсов 12 происходит в моменты= 1, что исключает одновременность прихода на счет чик импульсов с логического узла 9 и цифрового компаратора 4. Кроме того, необходимо исключить многократную установку счетчика 5 за период . До момента естественной коммутации 50 вентиля Ч двухразрядный счетчик 8 обнулен импульсом нуль-органа 7 сети диаграммы 6. чатем при ц = 1 счетчик переключается в единичное, поло" жение и формируется импульс Г, ус 52 6танавливающий счетчики 2 и 5. Следующий импульс ц 1 переводит двух- разрядный счетчик 8 во второе положе- . ние, когда Е = О, а дальнейшее переключение счетчика импульсами блоки" руется сигналом Я на втором входе логического узла 9, Возврат в исходное состояние происходит при нуле на выходе нуль-органа 7 сети.формула изобретенияОдноканальное цифровое устройство фазового управления ш-Фазным выпрямителем, содержащее дешифратор с ш выходами, предназначенными для подключения к управляюшим электродам ключей выпрямителя, генератор тактовых импульсов, выходом соединенный со счетным входом первого счетчика, выход которого и младшие разряды выхода датчика управляющего кода подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, выход которого соединен со счетным входом второго счет-, чика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сцелью повышения точности, в него введены нуль-орган сети, двух- разрядный счетчик и логический узел, причем второй счетчик имеет емкост в 2 , где пь 0 - целое число, и устаиновочные Р-входы, соединенные со старшими разрядами датчика управляющего кода, а старшие разряды второго счетчика соединены с входами дешифгратора, нуль-орган сети соединен с К-входом двухраэрядного счетчика, выходы О, и О которого и выход генератора тактовых импульсов подключены соответственно к первому, второму и третьему входу логического узла, первый выход которого соединен со счетным входом двухразрядного счетчика,а второй выход - с устгновочньм,входом дервого счетчика,С-входом второго счетчика, при этом логический узел Функционирует по следующим логическим зависимостям Г = ц при О .= 0,. Е - ц при Я - 1 и Г - О, Х - О при Й = .1, где ц - сигнал на выходе генератора тактовых импульсов, Й - сигнал на первом выходе логического узла; Е - сигнал на втором выходе логического узла .1557652 Составитель В. ГордеевПчолинская Техред Л.Олийнык Корректор СА 1 е актор Заказ 722 Тираж 495 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10