Устройство для синхронизации группы преобразователей

(21) (22) (46) (71) У 18 оюзыо инсти чно исс ута элект роме (72) 53 56 8.8)У 57-29952,78,П 020923,ани79 ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 3749339/24-0707.06 .8415.05.86. БюлОтделение ВседовательскогоаникиН,М.Канашев621. 31627 (ОПатент Японии02 М 7/48, 1тент Великобри02 Р 13/18,801231566(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИГРУППЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ(57) Изобретение позволяет повыситьнадежность устройства для синхронизации группы преобразователей, работающих на общую нагрузку. Устройствосодержит по числу преобразователейлогические блоки управления режимамисинхронизации 1 - 3, задающие генераторы (ЗГ) 4 - 6, соединенные с блоками контроля частоты 7 - 9, а черезблоки подстройки частоты 32 - 34123 1566 с фазовыми детекторами 29 - 31, ло - гические элементы 2 И, распределители импульсов 19 - 21, служащие для подключения к блокам импульсно-фазового управления, а также дополнител:ьно введенные ключи 10 - 12 и логические элементы ИЛИ, 2 И, ЗИЛИ. Все элементы устройства соединены между собой таким образом, что синхронизация обеспечивается путем контроля за работой ЗГ, При этом постоянно один из ЗГ 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах резервного электроснабжения со статическими преобразователями.Целью изобретения является повышение надежности.На фиг. 1 и 2 приведены функциональные схемы.Устройство для синхронизации груп О пы из В преобразователей, в которой Й-З, содержит (фиг. 1) логические блоки 1 - 3 управления режимами синхронизации, задающие генераторы 4-6, соединенные первыми выходами с бло ками 7 - 9 контроля частоты, ключи 10 - 12, выходы ключей 10 - 12 соединены с входами логических блоков 1 - 3, а управляющие входы ключей - с первыми выходами блоков 1 - 3, РО элементы 13 - 15, 2 И, элементы 16 18 ЗИЛИ, первые входы которых соединены с выходом элемента 13 2 И, вторые входы - с выходом элемента 14 2 И, третьи входы - с выходом эпемен та 15 2 И, выходы элементов 16 - 18 ЗИЛИ соединены с входами распредели" телей 19 - 21 импульсов блоков уп- . равления преобразователями, элементы 22 - 24 2 И, соединенные первыми 10 входами с первыми выходами блоков 1 - 3, элементы 25 - 27 ЗИЛИ, входы каждого из которых соединены с тремя последовательными выходами рас" пределителей 19 - 21; элемент 28 ЗИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов 22 - 24 2 И, фазовые детекторы 29 - 31, соединенные одними входами соответственно с выработает в режиме ведущего, а другие - в режиме ведомых. В случае отказа в работе ведущего ЗГ обеспечивается перевод одного из ведомых ЗГв режим ведущего. При отказе в работе последнего ЗГ формируется сигнал"Полный отказ системы синхронизации", За счет придания устройствусвойств отказоустойчивости без применения дополнительных резервных ЗГповышается надежность. 2 ил . 3ходами элементов 25 - 27 ЗИЛИ и вторыми входами элементов 22 - 24 2 И, авторыми входами - с выходом элемента 28 ЗИЛИ, и блоки 32 - 34 подстройки частоты генераторов, соединенныевхоцами с выходами фазовых детекторов а выходами - с входами управлений частотой задающих генераторов4 - 6. Кроме того, устройство содержит элемент 35 ЗИ, входы которогосоединены с выходами блоков 7 - 9,а выход предназначен для подключенияцепи индикации сигнала "Полный отказсистемы синхронизации" Каждый логический блок 1 - 3 содержит (фиг, 2)элемент Зб ЗИЛИ, элемент 37 НЕ, первый и:второй элементы 38 и 39 И, элемент 40 задержки, первый и второйэлементы 41 и 42 2 ИЛИ, первый и второй формирователи 43 и 44 импульсови КБ-триггер 45, один вход элемента36 ЗИЛИ является входом блока, предназначенным для подключения цеписигнала включения задающего генератора в режим ведущего по внешнему сигналу, второй вход этого элемента соединен через элемент 40 задержки свыходом элемента 39 И, третий входзлелента 36 ЗИЛИ соединен с выходомэлемента 38 И, выход элемента 36ЗИЛИ через формирователь 43 импульсов соединен с входом КБ-триггера45, выход КБ-триггера 45 являетсяпервым выходом логического блока(1 - 3).Устройство работает следующимобразом,При пуске в работу устройствасигналом через первый вход логичес 3 1 кого блока 1 (фиг. 1) включается в режим ведущего задающий генератор при этом внешний сигнал, поступающий на первый вход блока 1 и первый вход элемента 36 ЗИЛИ (фиг. 2), через формирователь 43 переключает ВБ-триггер 45, его выходной единичный логический уровень через первый выход логического блока 1 переводит в проводящее состояние ключ 10 и разрешает прохождение импульсов задающего генератора 4 через элемент 13 2 И и далее через первые входы элементов 16 - 18 ЗИЛИ на входы распределителей 19 - 21 и, таким образом, все преобразователи начинают работать от одного ведущего задающего генератора 4. При этом остальные работают синхронно с ведущим в режиме ведомых, поскольку синхронизирующие импульсы ведущего задающего генератора 4 через ключ 10 поступают на входы блоков 2 и 3 черезэлемент 42 2 ИЛИ в каждом логическом блоке 2, 3 (фиг. 2), формирователь 44 и второй выход логического блока 1 воздействуют на входы синхронизации ведомых задающих генераторов 5 и 6. Кроме того, единичный логический уровень с первого выхода логического блока 1 является разрешающим для прохождения через элементы 22 2 И и 28 ЗИЛИ импульсов с выхода элемента 25 ЗИЛИ (длительностью 180 эл/град.) на входы фазовых детекторов 30 и 31, на вторые входы которых поступают соответственно аналогичные импульсы с элементов 26 и 27 ЗИЛИ. Если между импульсами, сформированЯыми из импульсов ведущего и ведомых распределителей, окажется фазовое расхождение (несинфазность), например вследствие различного начального состояния выходов распределителей в момент включения их в работу, то сигналы об этом с выходов фазовых детекторов 30 и 31 отрабатываются на соответствующее изменение частоты задающего генератора и автоподстройку фазы импульсов ведомых распределителей, чем устраняется их несинфазность с ведущим и таким образом обеспечивается фазирование выходных напряжений преобразователей, Включение в режим ведомых второго и третьего задающих генераторов 5 и 6 при этом производится импульсом формирователя 43 (фиг.2), который воздействует через231566 4 40 включается в режим ведущего следующий 50 55 1 О 15 20 25 30 элемент 4 1 2 ИЛИ в каждом из логических блоков 2 и 3 на переключение КЯ-триггера 45, выходной нулевой уровень которого с этого момента переводит в непроводящее состояние ключи 10 и 12 и одновременно этим женулевым уровнем в логических блоках2 и 3 осуществляется запрет прохождения импульсов второго и третьего задающих генераторов 5 и 6 через элементы 14 - 18 к распределителям 19 -21, а также запрет прохождения импульсов распределителей 20 и 21 после элементов 26 и 27 ЗИЛИ через элементы 23 и 24 2 И на вход элемента28 ЗИЛИ, на один вход которого поступают импульсы ведущего распределителя 19 через элементы 25 и 22. Еслипри включении в режим ведущего первого задаюшего генератора 4 окажется, что оь неисправен, то его блок 7выдает единичный логический уровень,который поступает на вторые входыэлементов 38 и 39 И блока 2, а импульс с формирователя 43 блока 1 поступает на первый вход элемента 39И блока 2 и через элемент 40 задержки, элемент 36 ЗИЛИ и формирователь43 переключает КБ-триггер 45 блока2, вследствие чего второй задающийгенератор 5 включается в режим ве-дущего, а остальные - в режим ведомых и далее работа происходит аналогично тому, как описано при включении в режим ведущего первого задающего генератора 4, когда он исправен. Если оказывается неисправным и задающий генератор 5 второго преобразователя )ри пуске устройствав работу, то аналогично описанному задающий генератор 6Если в процессе работы в режиме ведущего задающего генератора 4 ведущего первого преобразователя происходит его отказ, то единичный логический уровень блока 7, возникающий при его отказе, поступая через. элемент 38 И блока 2, на второй входкоторого действует разрешающий уровень с выхода элемента 37 НЕ, переключает. КБ-триггер 45 через элемент36 ЗИЛИ и формирователь 43 логического блока 1, вследствие чего задающий генератор 5 второго преобразователя включается в режим ведущегоаналогично описанному. При этом разрешающий уровень на выходе элемента37 НЕ формируется под воздействиемна его вход нулевого логического уровня блока 8 контроля частоты, означающего, что контролируемый задающий генератор 5 неисправен. Если к5 моменту времени после отказа первогр задающего генератора 4 и попытки включения в режим ведущего второго задающего генератора 5 оказывается, что он тоже неисправен (блок 8 контроля частоты выдает единичный логический уровень), то по сигналу об отказе первого задающего генератора 4 включается в режим ведущего третий задающий генератор 6, поскольку сигнал блока 7 контроля частоты поступает на третий вход элемента 38 И блока 3, в котором предусмотрена возможность дополнения элемента 38 И третьим входом (для устройств, со-, держащих три и более преобразователей), на первый вход которого поступает сигнал блока 8 в виде логического единичного уровня при отказе контролируемого задающего генератора 5, а на второй вход - разрешающий уровень элемента 37 НЕ после инвертирования сигнала бпока 9 означающего исправность контролируемого задающего генератора 6.Таким образом сигнал с выхода элемента 38 И блока 3 воздействует на включение этого задающего генератора 6 в режим ведущего аналогично описанному, а остальные задающие35 генераторы 5 и 6 - в режим ведомых.Если в процессе работы отказывает и последний задающий генератор 6, а остальные к этому моменту продолжают оставаться неисправными, то сиг 40 налами блоков 7 - 9 контроля частоты после совпадения их на входах элемента 35 ЗИ формируется сигнал "Полный отказ системы синхронизации".Этот же сигнал формируется и в слу"45 чае, когда при пуске в работу устройства оказываются отказавшими все задающие генераторы 4 - 6.50Положительный технический эффект, который обеспечивается применением предлагаемого устройства заключается в повышении надежности устройства путем придания свойства отказоустой чивости системе синхронизации без применения резервных задающих генераторов. Формула из обретения Устройство для синхронизации группы преобразователей, работающих на общую нагрузку, содержащее Й логических блоков, где Ч - число преобразователей в группе, К задающих генераторов с синхронизирующими входами, входы управления которых черезблоков подстройки частоты генератора соединены с выходами Ч соответствующих фазовых детекторов, а первые выходы соединены с входамиблоков контроля частоты задающих генераторов и первыми входами первых М элементов 2 И, М распределителей импульсов, выходы которых предназначены для подключения к блокам импульсно-фазового управления соответствующих преобразователей, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено И ключами, Ч+ 1 элементами 1 ИЛИ, вторыми М элементами 2 И, 1 Ч элементами ЗИЛИ, элементом М И, причем выход каждого генератора соединен с первым входом ключа, выходы первых элементов 2 И подключены к объединенным соответствующим входамэлементовИЗ%, выходы которых соединены с входами распределителей импульсов, три соседних выхода каждого распределителя импульсов через элемент ЗИЛИ соединены с первыми входами с.оответствующих вторых элементов 2 И и фазовых детекторов, выходы всех вторых элементов 2 И соединены с входом Ч + 1-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами фазовых детекторов, каждый логический блок содержит элемент ЗИЛИ, КБ-триггер, два формирователя импульсов элемент 2 ИЛИ, элемент (Ч) ИЛИ, элемент задержки, элемент 2 И, элемент ЗИ и элемент НЕ причем в каждом логическом блоке выход элемента ЗИЛИ соединен с входом первого формирователя импульсов, выход элемента НЕ соединен с первым входом элемента ЗИ, выход которого соединен с первым входом элемента ЗИЛИ, выход элемента 2 И соединен с входом элемента задержки, выход которогс соединен с вторым входом элемента ЗИЛИ, выход элемента 2 ИЛИ соединен с Р-входом КЯ-триггера,а выход элемента (Н - 1) ИЛИ - с входом второго формирователя импульсов, выходСоставитель С,Лузанов Техред Г.Гербер Корректор А.ференц Редактор Т.Парфенова Заказ 2658/55 Тираж 631ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб, д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 1 КБ-триггера каждого логического блока соединен с входом управления соответствующего ключа и вторыми входами соответствующих первых и вторых элементов 2 И, выходы вторых формирователей соединены с входами синхронизации соответствующих задающих генераторон, выходы первых формирователей каждого логического блока соединены с первыми входами элемента 2 И и элемента 2 ИЛИ следующего логического блока и вторыми входами элементов 2 ИЛИ остальных логических блоков, третьи входы элементов ЗИЛИ всех логических блоков предназначены для подключения к блоку выбора ведущего задающего генератора, выход каж 23 1566 8дого блока контроля частоты соединен с входом элемента НЕ соответствующего логического блока, вторыми входами элементов 2 И и ЗИ последующих логических блоков и соответствующим входом элемента М И, выход первого блока контроля частоты соединен с третьим входом элемента ЗИ последнего логического блока, в остальных логических блоках третий вход элемента ЗИ соединен с вторым его входом, входы элемента (М - 1) ИЛИ соединены с выходами всех, кроме соответствующего ему ключей, выход элемента М И предназначен для соединения с индикатором полного отказа устройства.