Устройство для управления циклоконвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Ю (И) Н 02 Р 13/16 ПИСАНИ ЕТ ЕЛЬСТВУ ВТОРСНО СВИД ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИ(71) Белорусский ордЕна Трудового. Красного Знамени политехнический ин" ститут и Научно-исследовательский и конструкторско"технологический институт литейного производства автомобильной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 486445, кл, Н 02 Р 7/42, 1974.2, Преобразователь ТТС"40 кОМ 4, паспорт 2 АС 948, 307 ПС, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛОКОНВЕРТОРОМ, содержащее задатчик частоты, выход которого соединен с одним из входов элемента сравне-. ния, другой вход которого соединен с входом управления управляемого генератора низкой частоты, интегратор, вход которого соединен с выходом регулятора интенсивности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможиос тей путем введения формирования ли" нейного закона. изменения выходной частоты циклоконвертора с дискретным рядом выходных частот, оно снабжено реверсивным счетчиком-регистром,регистром, обратно пропорциональным преобразователем, ключом, запоминаю" щим блоком, блоком вычитания, компаратором, одновибратором, элементом задержки, переключателем выходов, причем выход реверсивного счетчика- регистра соединен с входом регистра и входом обратно пропорционального преОбразователя, выход которого соединен с первым, а через ключ и запоминающий блок - с вторым входами блоха вычитания, выход которого соединен с одним иэ вхсщов компаратора, другой вход которого соединен с выходом интегратора, а выход черезвход запуска одновибратора соединен с входом сброса интегратора, входами ,.Управления ключа и регистра, входом элемента задержки, выход которого соединен с входом переключателя выходов, первый выход которого соеди- Я нен с суммирующим, а второй - с вычитающим счетными входами реверсив- Маваг ного счетчика-регистра, вход управления переключателя выходов соединен аюф с входом разрешения одновибратора и асД ,выходом элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом ре:гистра.Мтегратора, а выход через вход запуска одновибратора соединен с входом сброса интегратора, входами управления ключа и регистра, входом элемента задержки, выход которого соединен с входом переключателя выходов, первый выход которого соединен с суммирующим, а второй выход - с вычитающим счетными входами реверсивного счетчика-регистра, а вход управления переключателя выходов соединен с входом разрешения одновибратора и выходом элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом регистра.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для управления циклоконвертором,Устройство содержит генератор 1 низкой частоты, управляемый кодом, задатчик 2 частоты, подключенный к одному из входов элемента 3 сравнения, последовательно вклк)ченные переключатель 4 выходов, реверсивный счетчик-регистр 5 и регистр б, выход обратно пропорционального преобразователя 7 через ключ 8 и запоминающий блок 9 соединен с блоком 10 вычитания, выход которого соединен свходом компаратора 11, к которомуподключен также"через интегратор12 регулятор 13 интенсивности, одновибратор 14 своим выходом соединен с входом элемента.15 задержки.Устройство работает следующим образом.Управляемый генератор 1 низкой частоты (УГНЧ) представляет собойисточник постоянной, синхронизированной с сетью частоты, и управляемый делитель частоты с переменным целочисленным коэффициентом деленияИ, Вход управления делителя частотыявляется и входом управления всегогенератора 1, Под управляющим воздействием генератора 1 понимается цифровой код коэффициента Я; . Выходнаячастота генератора 1 определяетсявыражением где к - коэффициент пересчета кольцевой пересчетной.схемы, расположенной за генератором 1 уп - фазность циклоконвертора.Максимальное значение коэффициента деления М; с,=Но определяется минимальной начальной частотой развертки Е на выходе управляемогогогенератора низкой частоты ( : кУц, где Е - необходимое минимальное значение частоты на выходе циклоконвертора), а минимальное соответствует максимальной частоте Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления частотнорегулируемымэлектроприводом на базе циклоконвертора с дискретным рядом выходных.частот. 5Известно устройство для управления выходной частотой тиристорныхпреобразователей частоты, содержащее .последовательно соединенные задатчик частоты, задатчик интенсивнос ти, управляемый генератор низкой частоты, у которых в качестве задатчикаинтенсивности используется интегратор или РС-цепь, а выходная частотауправляемого генератора низкой частоты пропорциональна напряжению наего входе управления 1.Недостатком данногО устройстваявляется низкое качество управленияиз-за наличия субгармоник в выходном ,напряжении циклоконвертораНаиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для управленияциклоконвертором, содержащее задатчик частотывыход которого соединенс одним из выходов элемента сравнения, второй вход которого соединенс входом управления управляемого генератора низкой частоты, интегратор,вход которого соединен с выходом регулятора интенсивности 21. ЗОНедостатком известного устройстваявляется невозможность формированиялинейного закона изменения частотыпри работе циклоконвертора с дискретным рядом выходных частот.35Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемвведения формирования линейного закона изменения выходной частоты циклоконвертара с дискретным рядом выходных частот.Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее задатчикчастоты, выход которого соединен содним из входов элемента сравнения,другой вход которого соединен с входом управления управляемого генератора низкой частоты, интегратор,вход которого соединен с выходом регулятора ивюенсивности, дополнительно снабжено реверсивным счетчикомрегистром, регистром, обратно пропорциональным преобразователем, ключом, запоминающим блоком, блоком вы"читания, компаратором, одновибрато"ром, элементом задержки, переключателем выходов, причем выход реверсивного счетчика-регистра соединенс входом регистра памяи и входомобратно пропорционального преобразователя, выход, которого соединен с 60первым, а через ключ и запоминающийблок - с вторым входами блока вычитаия, выход которого соединен содним из входов компаратора, другойвход которого соединен с выходом ин"информации. В случае, если входная информация поступает в виде напряжения, то примером запоминающего блока 9 может служить конденсатор, цодключенный параллельно входу эмиттерного повторителя,На выходе блока 10 вычитания формируется абсолютное значение разности двух поступающих на его входы величин. Для получения абсолютной разности в сслучае построения блока 10 вычитания на базе линейных интегральных схем оно дополнительно снабжается выпрямителем.Компаратор 11 в момент равенства выходных величин блока 10 вычитания .и интегратора 12 выдает сигнал на работу одновибратора 14.Одновибратор 14 вырабатывает короткий импульс определенной длительности, достаточной для полного сброса интегратора 18 и записи выходнойинформации преобразователя 7 обратной величины в запоминающий блок 9,этим же импульсом осуществляетсяуправление регистра б, а при равенстве кодов на входах элемента 3 сравнения формирует управляющие сигналы,которые поддерживают ключ 8 в замкну"том, а интегратор 12 в обнуленномсостояниях,Элемент 15 задержки необходим длятого, чтобы изменение числа в реверсивном счетчике-регистре 5 происхо- .дило после процесса записи ннформации в запоминающий блок 9.Рассмотрим формирование возрастающей линейной частотной развертки на выходе циклоконвертора с дискретным рядом выходных частот на уровне выходной частоты днскретно-управляемого генератора 1 низкой частоты. В. исходном состоянии в реверснвный счетчик-регистр 5 и регистр б записан код начального коэффициента деления, т.е.)(=М =Й в соответствии с Я на выходе генератсра 1 частоты устанавливается начальная частота Е; частотной развертки Е=Е, (начальная частота частотного пуска электропривода) .Коды на двух входах элемента 3 равны друг другу, при этом переключатель выходов разъединяет выход элемента 15 задержки со счетными входами реверсивного счетчика-регистра 5, а устройство .управления обнуляет интегратор 12 и замыкает ключ 8Так как ключ 8 замкнут, то на входах блока 10 напряжения равны друг другу ( 0=О; =О ) и соответствуют начальной частоте развертки. Процесс формирования линейной частотной развертки начинается смомента Ф, когда на выходе зецатчика 2 частоты устанавливается кодйсйо, Код н соответствует, частоте Е на выходе генератора 1, до котона выходе циклоконвертора, рав" ной частоте сети ( Е,= Ес ) и определяетс;, числом тактов выпрям ления силовой схемы преобразователя с естественной коммутацией, т.ей; =ь . Формирование полной возрас тающей частотной развертки на выходе генератора 1, а следовательно, и Ъ выходе цйклоконвертора осуществляется уменьшением коэффициента деления .й; управляемого делителя частоты 10 от .й до М,=щ . Формирование спадающей частотной развертки на выходе циклоконвертора соответствует обратному изменению И; .Частота, до которой происходит 15формирование линейной частотной развертки, определяется задатчиком 2 частоты и задается в виде цифровогокода, поступающего на один из входовэлемента 3 сравнения. На его второйвход поступает цифровой код текущего значения коэффициента деления И; делителя частоты генератора 1.Элемент 3 в зависимости от соот",ношения поступающих на ее входы.ко"дов вырабатывает управляющие сигналыяибо на формирование возрастающей . или спадающей линейных частотных разверток (частотный пуск или частотное торможение электропривода), либо на прекращение формирования. Элемент 3 сравнения управляет работой переключателя 4 выходов и одновибра" тором 14.Переключатель 4 выходов согласно управляющим сигналам элемента 3 Срав-З 5 нения осуществляет поступление импульсов на вычитающий счетный вход ,реверсивного счетчика-регистра 5 прк Формировании возрастающей частотной развертки, а на его суммирующий 40 счетный вход - при спадающей развертке. Переключатель 4 выходов может быть построен на базе двух ячеек ффЗапрЕтф либо с применением двуМ транзисторных ключей. 45РеВерсивный счетчик"регистр 5 как и регистр б осуществляет прием и хранение инФормации, но в отлички от последнего производит также счет ийпульсов как в прямом, так и обрат ном направлениях. Реверсивный счет- чик-регистр 5 .используется здесь для монотонного целочисленного из" менения коэФФициента деления й;Преобразователь 7, имея в ачестве входной информации цифровой код И;., обеспечивает .Формирование на его. выходе сигнала Р;, обратно пропорционального коду й;. В силу этого выходное напряжение преобразователя 7 будет пропорционально выходной 60 частоте циклоконвертора и генератора 1Запоминающий блок 9 предназначен для приема и хранения поступающей ,при замкнутом ключе 8 на его вход , 6511 запускает однонибратор 14, которое оп ять формирует к оротк ий импульсЭтот импульс прежде всего .записываетв регистр б код коэффициента деления 50Й и на выходе генератора 1 согласно1(1) устанавлинается новое дискретноезначение частоты К . При линейнойг фхарактеристике интегратора интервалвремени Ио между моментами Фобудет пропорционален разности междудискретными значениями выходной частоты генератора 1.до и после переключения или дав (Е 1 - Е)Одновременно с переходом генератора 1 на очередное дискретное значение частоты Е, начинается формир:ванне нового интервала времени й пропорционального абсолютной разности между текущей частотой и следующим ее дискретным значением 60 65 рой происходит формирование линейнойразвертки,С момента 1 о начинается Формиронание первого интервала дед между переходом выходной частоты УГНЧ с ц наследующее дискретное значение (.1 ряда (1) .При изменении соотношения кодовна входах элемента 3 сравнения по"следний вырабатывает команду, по которой переключатель 4 выходов соединяет выход элемента 15 задержки свычитающим входом реверсивного счет"чика-регистра 5, а одновибратор 14размыкает ключ 8 и разрешает работуинтегратора 12, напряжение которого 150 начинает линейно возрастать. Кроме того, одновибратор 14 Формируеткороткий импульс 1 О, который, поступая через элемент 15 и перекяючатель4 на вычитающий счетный вход реверсивного счетчика-регистра 5, умень,шает на. единицу преднарительно запи"санный в него код М . Теперь на выходе реверсивного счетчика-регистра5 установлен код следующего после М 25целочисленного коэффициента деленияМ +1- И,: й - 1. Коэффициент деления1+1соответствует следующему дискретномузначению выходной частоты генератора1 Е,1= Е Б соответствии с новымкодом Й, поступающим на вход преобразователя 7, напряжение О;наего выходе будет соответствовать частоте Е и равно О; =ОПосколькуГ 1на выходе запоминающего блока 9 сохранилось напряжение Оо, то теперьна двух входах блока 10 имеют местонапряжения Оо и О соответствующиевыходным частотам генератора Е иНа выходе блока 10 вычитания вырабатывается абсолютная величина раз ности дО.=аО =О - Оо), пропорциональнаяаразности указанных выше двух частот,т.е, О =(Е - Е О) . В момент Ф 1, когданапряжение ийтегратора 12 станетравным полученной разности ЛОО, сра" д 5батывает компаратор 11, Коммутатор Е . Для этого в момент Ф, импульсом обнуляется интегратор 12 и на короткое время записи замыкается ключ 8. В запоминающий блок 9 записывается напряжение О, соответствующее текущей частоте генератбра 1. После размыкания ключа 8 с задержкой времени уменьшается на единицу код в реверсивном счетчике-регистре 5, который станет равным М: М,-: Мо. Коэффициент деления М соотнетствует частоте генератора 1 Е , на которую последний должен, перейти после интервала времени М . В соответствии с М на выходе преобразователя 7 напряжения станет равным О и пропор,циональным Е 2, На выходе блока 10 установится разность йО: (О -О)ь Е(- ). Новое срабатывание компаратора 11 в момент 1(напряжение интегратора возрастает до разности ЬО 1) отмеряет от момента Ф необходимый интервал Ы ,.поале которого генератор 1 импульсом 1 с выхода устройства 14 управления переводитсяна новое дискретное значение частотыпутем записи в резистор б кода Идалее процесс повторяется.Окончание формирования линейнойчастотной развертки наступит в моменткогда код й; на выходе регистра б станет ранним коду М на выходе задатчика 2 частоты. Элемент 3 вырабатывает команду, по которой переключатель 4 выходов разъединяет выход элемента 15 задержки с вычитающим счетным входом реверсивного счетчика-регистра 5, а однонибратор 14замыкает ключ 8, обнуляет интегратор 12 и поддерживает их в таком состоянии до следующего формирования развертки,Формирование спадающей линейной частотной развертки начинается при появлении на выходе задатчика 2 частоты кода большего, чем М В этомслучае по команде элемента 3 переключатель 4 выходов соединяет ныход элемента 15 задержки уже с суммирующим счетным входом реверсивного счетчикарегистра 5. В остальном же принцип работы устройства сохраняется прежним,Таким образом, устройство производит перевод управляемого генератора низкой частоты с одного дискретного значения его ныходной частоты (1) на другое через такие интервалы вре" мени 41, при которых обеспечивается линейный закон распределения его выходной частоты во времени. Этим реализуется линейная частотная развертка циклоконвертора с дискретным рядом ныходных частот, что позволяет повысить качество регулирования частоты привода.102237 Составитель С, ЛУэановТехред Ж,Кастелевйч Корректо тяг едакто ишн Заказ 142 город, ул. Проектная, 4 атент лиа ВНИИП по 13035, Тираж бб 7 государственного ком елам изобретенийи о осква, Ж, Раушска Подписноетета СССРкрытийнаб., д 4/