Цифровое устройство для управления вентильным преобразователем

)з ЗОБРЕТ ОПИСАН ЕЛЬСТ каятый накапливающегоч а ю щ е е сповышения надещии блок снабж мматора с цельосдвигаюмым инве тем, чт сти, фа управля м кода, причем тором повторител ход блока форми го кода соединен управляющем управляемкода, упн с вход тел го инвертора-по ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) А.И.Денисов и В.К.Райфщнайдер (71) Северо-Кавказский ордена Дружбы народов горно-металлургический институт,(56) 1. Батоврин А.А. и др, Цифровые системы управления электроприводами. Л., "Энергия", 1977, с. 96-104;2, Авторское свидетельство СССР У 765976, кл. Н 02 Р 13/16, 1978 .(54)(57) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ, содержащее блок синхронизации,вход которого соединен с выходомзадатчика режима работы преобразователя, блок выбора режима, содержащийреверсивный счетчик, суммирующий ивычитающий входы которого являютсяпервым и вторым входами блока выбора режима, .выходы счетчика черезэлемент ИЛИ соединены с прямым входом первого элемента И, Р -входом0 -триггера и с первым прямым и инверсным входами первой и второй группвходов И элемента И-ИЛИ, выход которого является первым выходом блока выбора режима, вычитающий вход счетчика через первый элемент задержки соединен со счетным входом 3 -тригера,вторым прямым входом первой группывходов элемента И-ИЛИ и с первымивходами второго и третьего элементов И, суммирующий вход счетчика соединен с прямым входом второй группывходов элемента И-ИЛИ, выходы 2-триггера соединены с вторыми входами вто рого и третьего элементов Ивыход второго элемента И является вторым выходом блока выбора режима, выход третьего элемента И соединен с третьим выходом блока выбора режима, через второй элемент задержки - с четвертым выходом блока выбора режима; с инверсным входом первого элемента И, выход которого является пятым выходом блока выбора режима, выход блока синхронизации соединен с первым входом блока выбора режима, фазосдвигающий блок, содержащий блок формирования управляющего ко.да, блок формирования опорного кода, состоящий из генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока переноса, вход которого подключен к выходу регистра памяти, выход накапливающего сумматора соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу блока выбора режима и к первому входу распределителя, второй вход которого сое динен с первым выходом блока выбора режима, третий выход которого подключен к управляющему входу бло переноса, второй, четвертый и и выходы соединены с вторыми входамиравляющий вход которого соединен. выходом задатчика режима работы,1127066а выход - с вторым входом блока сравнения.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями,. входящими в систему элект- ропитания приводом с прямым цифровымуправлением.Известно цифровое устройство для управления, содержащее блох синхронизации импульсов, каждый выход которого подключен к своему фазосдвигающему блоку, выходы которых, через элемент ИЛИ подключены к выходу рас,пределителя управляющих импульсов по каналам 1 .Недостатками данного устройства 15 являются низкое быстродействие и сложность схемной реализации.Наиболее близким к предлагаемому является цифровое устройство для управления вентильным преобразователем,20 содержащее блок. синхронизации, вхо которого соединен с выходом задатчика режима работы преобразователя, блоквыбора режима, содержащий реверсивный счетчик, суммирующий и вычитаю щий входы которого являются первым и вторым входами. блока выбора режима, выходы счетчика через элемент ИЛИ сое 1динены с первым прямым входом первогоэлемента И,3 -входом 3 -триггера и с З 0прямым и инверсным входами первой и второй групп входов И элементаИ-ИЛИ, выход которого является первым выходом блока выбора режима, вычитающий вход счетчика через первыйэлемент задержки соединен со счетным входом 3 -триггера, вторым прямым входом первой группы входов элемента И-ИЛИ и с первыми входами вто-.рого и третьего элементов И, сум мирующий вход счетчика соединен спрямым входом второй группы входов элемента И-ИЛИ, выходы Р -триггера -соединены с вторыми входами второгои третьего элементов И, выход второго элемента И является вторым выхо-, дом блока выбора режима, выход третье. го элемента И соединен с третьим выходом блока выбора режима, через второй элемент задержки с четвертым выходом блока выбора режима с инверсным входом первого элемента И, выходкоторого является пятым выходом блока выбора режима, выход блока синхронизации соединен с первым входом блока выбора режима, фазосдвигающий блок,содержащий блок формирования управляющего кода, блок формирования опор-ного. кода, состоящий из генераторатактовых импульсов, выход которогосоединен с тактовым .входом накапливающего сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока переноса, вход которого подключен к выходу регистра памяти, выход накапливающего сумматора соединен с первымвходом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу блоука выбора режима и к первому входураспределителя, второй вход которогосоединен с первым выходом блока выбо.ра режима, третий выход которого подключен к управляющему входу блокапереноса, второй, четвертый и пятыйвыходы соединены, с вторыми входаминакапливающего сумматора 12.Недостатком этого устройства является то, что при скачкообразном изменении управляющего сигнала фазосдвигающий блок не формирует очередного импульса управления. Это приводит к сбою в работе устройства,что не нозвопяет использовать его,например, в замкнутых и быстродействующих системах регулированияэлектроприводами и снижает его надежность,Целью изобретения является повышение надежности.Поставленная цель достигается тем,что в цифровом устройстве для .управления вентильным преобразователем,содержащем блок синхронизации,вход которого соединен с выходомзадатчика режима работы преобразователя, блок выбора режима, содержащий реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого являются первым и вторым входами блока выбора режима, выходы счетчика через элемент ИЛИ соединены с прямым входом первого элемента И, Э -входом 2 -триггера и с первым прямым и инверсным входами первой и второй групп входов И элемента И-ИЛИ, выход которого является пер вым выходом блока выбора режима, вычитающий вход счетчика через первый элемент задержки соединен со счетным входом 3 -триггера, вторым прямым входом первой группы входов 5 элемента И-ИЛИ и с первыми входами второго,и третьего элементов И, суммирующий вход счетчика соединен с прямым входом второй группы входов элемента И-ИЛИ выходы Р -триггера сое динены с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И является вторым выходом блока выбора режима, выход третьего элемента И соединен стретьим выхо 25 дом блока выбора режима, через второй элемент задержки с четвертым выходом блока выбора режима, с инверсным входом первого элемента И, выход кото рого является пятым выходом блока вы 30 бора режима, выход блока синхрониза-. ции соединен с первым:входом блока вы бора режима, фаэосдвигающий блок, содержащий блок формирования управляющего кода, блок формирования опорно- Э 5 го кода, состоящий из генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока пере -носа, вход которого подключен к выходу регистра памяти, выход накапливающего сумматора соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу блока выбора режима и к первому входу распределителя, второй, вход которого соединен с первым выходом блока выбора .режима, третий выход которого подключен к управляющему входу блока 50 переноса, второй, четвертый и пятый выходы соединены с вторыми входами накапливающего сумматора, фазосдвигающий блок снабжен управляемым инвертором-повторителем кода, причем 55 выход блока формирования управляющего кода соединен с входом управляемого инвертора-повторителя кода управляющий вход которого соединен с выходом задатчика режима работы, а выход - с вторым входом блока сравнения.На фиг.1 показана структурная схема,устройства," на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу на фиг.3 - функциональная схема блока выбора режима.Устройство содержит блок 1 синхронизации, управляющий вход которого соединен с выходом задатчика 2 ре-, жима работы преобразователя, а выход - с первым входом блока 3 выбора режима, а также фазосдвигающий блок 4 и распределитель 5 импульсов, фазосдвигающий блок 4 содержит формирователь 6 опорного кода, включающий генератор 7 тактовых импуль сов, регистр 8 памяти, блок 9 переноса кода и накапливающий сумматор 10, выход которого соединен с первым входом блока 1 сравнения, второй вход которого соединен с выходом управляемого инвертора-повторителя 12, первый вход которого соединен с выходом задатчика 2, а торой вход - с выходом формирователя 13 управляющего кода. Выход блока 11 соединен с вторым входом блока 3 и первым входом, распределителя 5, второй вход которого соединен с выходом 14 блока 3, выход 15 которого соединен с вторым входом блока 9, выходы 16, 7 и 18 блока 3 соединены с вторым, тре" тьим и четвертым вхсдами сумматора 10, счетный вход которого соединен с выхо. дом генератора 7. Блок 3 содержит реверсивный счетчйк 19, суммирующий вход которого соединен с выходом блока 11, а выходы разрядов счетчика 19 соединены с входами элемента 20 ИЛИ, выход ко" торого соединен с прямым входом элемента 21 И, с.З -входом .О -триггера 22 и с первым и третьим входами элемента И-ИЛИ 23, второй вход которого соединен с выходом элемента 24 задержки, с С-входом триггера 22 и с первыми входами элементов 25 и 26 И, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 22, а выход элемента 25 И соединен с инверсным входом элемента 21 и входом элемента 27 задержки, четвертый вход элемента 23 соединен с выходом блока 1, а вход элемента 24 соединенс выходом блока 11.Устройство работает следующимобразом.Блок синхронизации 1 вырабатывает синхроипульсы (фиг.2 а) в моменты 1 и ъ1 -1) -й момент естест 7венного отпирания вентиля в зависимости от сигнала на выходе задатчи 10ка 2 (выпрямительный или инверторный,режим). В блоке 3 определяется диапазон угла управления,В начальном состоянии счетчик 19блока 3 выбора режима запуска нахо"15дится в нулевом состоянии. В моментпоявления синхроимпульса счетчик 19переводится в единичное состояние.,при этом через элемент ИЛИ 20 и И 21.на выход 17 выдается сигнал, открывающий единичный вход накапливающегоЮсумматора 10.В режиме малых углов управления(фиг.26, точка 1) ф -й импульс управ 4ления приходит раньше ( +1)-го син 25хроимпульса. Тогда через время, определяемое элементом 24, в триггер 22 записывается нуль, на выходе17 разрешающий сигнал пропадает, навыходе 18 формируется импульс, обнуляющий накапливающий сумматор. 30В момент поступления следующего( М +1)-го синхроимпульса на выходеблока 3 формируется импульс, подготавливающий следующий такт работы распределителя 5, на выходе 17 блока 3 появляется сигнал, открывающий единичный вход накапливающегосумматора 10, который переводитсяв режим интегрирования импульсов, поступающих с выхода генератора 7. 40В режиме больших углов управления.(Фиг.26, точка 2) 1 -й импульс управления проходит позже (1+ 1)-госинхроимпульса. В момент поступления 1 -го импульса управления 45счетчик 19 устанавливается в единичное состояние, и через время, определяемое элементом 24, на выходе формируется импульс, подготавливающийследующий такт работы распределите" 50ля 5, а записанная в триггер 22 логическая единица обеспечивает формирование на выходе 15 сигнала, разре шающего прохождение кода с регист- ра 8 через блок 9, а также формирование через время, определяемое элементом 27, сигнала, суммирующего код, находящийся в накапливающем сумматоре 10 с кодом, поступившим с регистра памяти 8 (операция вычитания кодов сведена к операции суммирования). После выполнения операции суммирования накапливающий сумматор переводится в режим интегрирования.Текущее значение опорного кода Й 0 1) сравнивается в блоке 11 с текущим значением преобразованного управляющего кода 8 в(1) при выполнении неравенства М 1)НП 1 Ц Форми руется управляющий импульс (фиг.2 б,в)Так как для инверторного и для выпрямительного режимов используется нарастающая опорная развертка (фиг.26), то работа инвертора-повторителяописывается выражениями ИЦ6 (М 1 для выпрямительногоЯи йд Щ Кдля инверторного режимов, переход от одного режима к другому обеспечивается сигналом с выхода задатчика 2.В результате введения в предлагаемое устройство управляемого инвертора-повторителя кода формирование опорного кода осуществляется по нарастающему закону как для инверторного, так и для выпрямительного режимов, что позволяет вместо блока сравнения кодов, построенного по принципу поразрядного равенства сравниваемых кодов, использовать более простой элемент, .Формирующий импульс при ЦОМИе (1) , в результате чего обеспечивается надежное формирование очередного импульса управления при любом, даже скачкообразном, изменении управляющего кода. Это расширяет область применения устройства, т,е, оно может быть использовано в замкнутых и быстродействующих системах регулирования объектами, например электродвигателями.75343 к Проектная, 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород,Тираж 666 ВНИИПИ Государстве по делам изобретен 113035, Москва, ЖПодписноеного комитета СССРйоткрытий5, Раушская наб., д. 4