Трехфазный преобразователь код-фаза

ае НН СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХРЕСПУБЛИК СССР . ОТКРЫТИЙБРЕ К АВТОРСй ВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ(54)(57)ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬКОД-ФАЗА, содержащий усилитель-ограничитель, выходной дешифратор, блокэлементов И, соединенный с установочными входами счетчика, выход которого соединен с формирователемимпульсов и первым входом элементаИ, втброй вход которого соединен свыходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом счетчика,о т л и ч а ю щ и й с я тем,чтос целью упрощения и повышения быстродействия, введены второй и третийусилители-ограничители, логическийг блок, преобразователь код-код, элемент И-НЕ и элемент ИЛИ, причемкаждая фаза трехфазной сети соеди-,нена через усилитель-ограничительс логическим блоком, у которого выходы логических произведений соединены с выходным дешифратором, аустановочный выход .соединен с блоком элементов И и элементом И-НЕ,управляющие входы преобразователясоединены с преобразователем кодкод, у которого выходы младших раз-рядов и выход нулевого значения кодасоединены с блоком элементов И, выходы старших разрядов соединеиы свыходным дешифратором, а выход максимального значения кода соединенчерез элемент И-НЕ с"элементом ЙЛК,второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход элемента ИЛИ - с формирующим.входом выходного дешифратора, высоды которого соединены с выходамипреобразователя.301128Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает преобразование входного кода в сигналыФазового управления тиристорами,включенными в трехфазную сеть,5Известны цифровые устройства сдвига Фазы, обеспечивающие формирование лишь одного сигнала сдвига фазы 11,Данные устройства непригодныдля двухполупериодного Фазового.управления тиристорами.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является преобразователь код-фаза, содержащийусилитель-ограничитель с прямым иинверсным выходами, которые соединены с первым формирователем импульсов и выходным дешифратором. Первыйформирователь импульсов через блокэлементов И, второй вход которогосоединен с управляющим входом преобразователя, соединен .с установочными входами счетчика, выходы которогосоединены с элементом И-НЕ. ЭлементИ-НЕ соединен с элементом И и черезвторой формирователь импульсов с вы, ходным дешифратором. Генератор импульсов через элемент И соединен сосчетным выходом счетчика. Выходнойдешифратор соединеи.с знаковым,входом преобразователя, а его выходысоединены с выходами устройства 2 1.Известный преобразователь обеспечивает формирование сигналов сдвигафазы лишь для однофазного нанряженйя.35Применение для трехфазной сети трех.преобразователей сложно, снижаетобщую надежность устройства и экономически нецелесообразно. Кроме того;40новые значения отрабатываемого кодазаписываются в преобразователь лишьв начале каждого полупериода входОного напряжения, т,е. через 180что не обеспечивает необходимой ско 45рости преобразования входного кодапри быстром изменении его значений,Цель изобретения - упрощение преобразователя код-фаза и повышениеего быстродействия.Поставленная цель достигается50тем, что в трехфазный преобразователь код"Фаза, содержащий усилительограничитель, выходной дешифратор,блок элементов И, соединенный с установочными входами счетчика, выход которого соединен с Формирователем импульсов и первым входомэлемента И, второй вход которого со" 188 2единен с выходом генератора импульсов а выход - со счетным входом счетчика, введены второй и третий усилители-ограничители, логический блок, преобразователь код-код, элемент ИНЕ и элемент ИЛИ, причем каждая фаза трехфазной сети соединена через усилитель-ограничитель с логическим блоком, у которого выходы логических,произведений соединены с выходным дешифратором, а установочный выход соединен с блоком элементов И и элементом И-.НЕ, управляющие входы преобразователя соединены с преобразователем код-код, у которого выходы младших разрядов и выход нулевого значения кода соединены с блоком элементов И, выходы старших . разрядов соединены с выходным дешифратором, а выход максимального значения кода соединен через элемент И-НЕ с элементом ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом Формиро" вателя импульсов, а выход элемента ИЛИ соединен с Формирующим входом выходного дешифратора, выходы которого соединены с выходами преобразо- вателя.На Фиг.1 показана. структурная схема трехфазного преобразователя кодФаза, на Фиг.2 - пример практической реализации дешифратора. Фазовые входы преобразователя через усилители-ограничители 1-3 соединены с логическим блоком 4. Вы" ходы логических произведений блока 4 соединены с входами дешифратора 5, а выход импульса начальной установки (выход У) соединен с блоком 6 элементов И и элементом И-НЕ 7. Управляющие входы преобразователя кодфаза соединены с преобразователем 8 код-код. Выходы младших разрядов преобразователя 8 код-код и выход нулевого значения кода (выход О) соединены с блоком 6 элементов И, выходы старших разрядов соединены с выходным дешифратором 5, а выход максимального значения кода соединен через элемент И-НЕ 7 с элементом ИЛИ 9, Выходы блока 6 элементов И соединены с установочными входами счетчика 10, Выход счетчика 10 соединен через Формирователь 11 импульсов с элементом ИЛИ 9 и элементом И 12. Генератор .13 импульсов через элемент И 12 соединен со счетным входом счетчика 10. Элемент ИЛИ 91128188 3соединен с формирующим входом выходного дешифратора 5.Трехфазный преобразователь кодфаза работает следующим образом.Напряжение фаз А (ФА), В (ФВ) и С (ФС) трехфазной сети преобразуются усилителями-ограничителями 1-3 в прямоугольные импульсы, сдвинутые один относительно другого, как и фазы сети, на треть периода. Логический блок 4 из этих напряжений формирует логические произведенияАВ=ФАФВ.ФС А=ФА ФВФС.ВС=ФА ФВФС В=ФА ФВ ФССА=ФА" ФВ ФС С=ФА ФВ ФСДлительности всех импульсов, соответствующих логическим произведениям, равны и составляют 1/6 периода входных импульсов блока, Импульсы логических произведений черезинверторы блока 4 поступают на выходы блока. Из логических произведений АВ, ВС и СА и из логических произведений А, В и С формируются сдвинутые на полпериода прямоугольные импульсы частотой, в три разабольшей частоты входных импульсов.Эти импульсы по времени за счет задержки перекрываются, и в результате на выходе У логического блока 4 появляются импульсы, длительность .которых равна длчтельности перекрытия по времени, а частоты в 6 раэ больше длительности частоты трехфазной сети.Преобразователь 8 код-код преобразует одкофазньп входной код в специальный парофазный групповой код необходимый для нормальной работы . устройства в целом, а так же формирует дополнительные сигналы 0 и М, Максимальное значение входного ко. да соответствует половине периода фазы трехфазной сети. Логический блок 4 иэ каждого полупериода фазы формирует три логических произведения длительностью 1/3 полупериода , каждое. Соотгетственно, преобразователь 8 код-код преобразует входной код в три равные по значению группЫ а,Б и в. Максимальное значение кода в каждой группе равно М, В результате преобразователь код-код реализует неравенство04 Ъ 4 М й+14 сР 4 2 й 2 й+1(ц вй(04 Ъ 4 ЬО 60 Р120 120 ф(а сВО ),о оо о О 1Дополнительный сигнал 1 формируется при максимальном значении вход 4ного кода, равном ЗМ, сигнал Опри нулевом значении входного кода;Информационные разряды и сигнал0 преобразователя 8 код-код, а такжеимпульс выхода У логического блока .4 являются входными для блока 6 элементов И. При значении входного кода,не равном нулю, сигнал 0 не вьдается и импульс выхода У проходит че О рез элементы И на выходы блока Врезультате счетчик 10 устанавливается в соответствующее начальноесостояние. Так как частота импуль.сов выхода У установки в 6 раз. больше частоты трехфазного напряжения,запись нового значения кода в счетчик производится три раза на полпериода силового напряжения, т.е.быстродействие предлагаемого преобразователя в три раза выше, чемизвестного.При нулевом значении кода сигнала О импульс выхода У через него непроходит 1. В счетчике 10 все время 25 сохраняется запись числа 1+1. Фат. равенства максимального значениявходного кода М единицам, а максимального значения числа, до которогозаполняется счетчик, М +1 единицам 30объясняется след;ющим. При изменениизначений входного кода согласнонеравенствам (1) значение кода вкаждой группе может принимать любоеиз М значений, включая О. Поступление в счетчик Н счетных импульсовпосле его обнуления ведет к записив счетчик числа й +1, так как первое,нулевое, значение кода использовано при начальной установке счетчика.При установке счетчика в состояние, 40соответствующее значению Н кода группы, в него поступает еще один импульс, обеспечивающий фиксацию данного состояния. В результате в счетчик так же записывается число М+1.Аналогично для фиксации счетчиком 45.значения М; кода в группе в. него,должно поступать Н- М,+1 импульсов.Установка счетчика в состояние М+1фиксируется переключением в немь +1триггера. В общем .случае установкасчетчика в состояние Н +1 фиксируется вводимым в него дополнительнымэлементом И, При заполнении счетчика до значения 8+1,(о+1)-й триггерсчетчика или его дополнительныйэлемент И вьдают сигнал и импульсы генератора 13 на счетный вход счетчика не поступают. Из переднего фрон112818 та импульса счетчика Формирователь 11 формирует короткий импульс, который через элемент БЛК 9 поступает на Формирующий вход дешифратора 5.При установке счетчика в начальное состояние, отличное от И+1, он прекращает выдачу сигнала запрета и генератор 13 начинает заполнять счетчик. Частота импульсов генератора в 6 И раз больше частоты трех фаэной сети. Поэтому за время.Формирования одного логического произведения он генерирует М импульсов.-Последний (М-й) импульс генератора совпадает с концом логическа го произведения с точностью до периода имнульсов генератора, т,е. до единицы дискретности.При максимальном значении входно" го кода сигнал с выхода преобразо вателя 8 код-код открывает элемент И-НЕ 7 и разрешает прохождение через него импульса выхода У логического блока 4, который через элемент ИЛИ 9 поступает на формирующий . 25 вход дешифратора 5,Выходной дешифратор. 5, пример .реализации одной из шести ячеек ко-; торого приведен на Фиг.2, осуществляет привязку логических нроизве- щ дений, формируемых логическим блоком 4, к старшим разрядам кода поступающим из йреобразователя 8 код-код, а также Формирование выходных сигналов А+, В + и С , соответствующих положительным полупериодам, и А , В и С , соответствующих отрицательным полупериодам напряжения трехфазной сеть.Входй старших разрядов кода дешифратора соединены соответственно с входными элементами И-НЕ 14-16 каждой ячейки дешнфратора. Входы логических произведений соединенысоответственно с вторыми входамивходных элементов И-НЕ 14-16, которые через элемент ИЛИ-НЕ 17 соеди-.нены с одним входом выходного элемента И-НЕ 18, второй вход которого подключен к формирующему входудешифратора, а выход соединен с одним из выходов дешифратора,Таким образом, введение в трехфазный преобразователь код-фаза простых дополнительных блоков и новыхсвязей обеспечивает обновление информации в счетчике не каждые полпериода напряжения сети, а через каждуютреть полупериода, что повышаетбыстродействие устройства в триЕраза. При этом счетчик преобразователя содержит меньшее числб триггеров, чем известный счетчик. Дополнительные блоки преобразователя имеют простые комбинационные схемы, врезультате чего трехфазный преобразователь содержит меньшее число элементов; чем три однофаэных, которыенеобходимы для управления тиристорамив трехфазной .сети.Кроме того, применение в преобразователе меньшего числа триггерови выполнение всех блоков кроме счетчика, по комбинационным.схемам позволяет существенно повысить помехоустойчивость устройства,повыситьего надежность. Наряду с более высакими техническими характеристиками,применение трехфазного преобразователя фаза-код обеспечивает получение экономического эффекта, так кактрудоемкбсть его изготовления истоимость:,комплектующих изделийменьше, чем трех однофазных, Возмож-,но изготовление преобразователя ввиде БИС.