Цифровое устройство управления трехфазным мостовым инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91 (11 4 Н 03 1 ЮЗф 1 Ф ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д" И 9 ИЬНМ 01 СА(5 ОСУДАРСТВЕККЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ 7,Бюл. 11 19рский политехнический институт,Соустин, С.В.ЧенцовВ,Д.Ульянов3) 681.325 (088.8)6) Авторское свидетельство СССР У 586564, кл, Н 03 М 1/66, 1977.Авторское свидетельство СССР Мф 621090, кл. Н 03 М /66, 1978. (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах с частотным управлением исполнительными устройствами. Цель изобретения повышение точности воспроизведения формы выходного сигнала и расширение диапазона выходных сигналов за счет воэможности получения сигнала произвольной формы. Цифровое устройство управления трехфаэным мостовым инвертором содержит счетчики 1 и 2 импульсов, трехканальный преобразователь 3 код-ШИМ, логический блок 4,преобразователь 5 код - частота,постоянное запоминающее устройство 6 ирегистр 7 сдвига. Логический блок 4выполнен на трех Р-триггерах и шести элементах И. Повышение точностивоспроизведения формы выходного сигнала достигается за счет введенияпостоянного запоминающего устройства 6, в котором записаны дискретныезначения воспроизводимой функции,Расширение диапазона выходных сигналов обеспечивается эа счет воэможности записи в постоянное запоминающееустройство 6 значений функций различного вида, а также за счет введения в устройство трехканальногопреобразователя 3 код - ШИМ и преобразователя 5 код - частота, с помощью которых обеспечивается управление параметрами выходного сигналас ШИИ. 1 э.п. ф-лы, 4 ил.50 55 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах с частотным управлением исполнительнымиустройствами.Цель изобретения. - повышение точности воспроизведения формы выходного сигнала и расширение диапазонавыходных сигналов эа счет воэможности прлучения сигнала произвольнойформыеНа фиг.1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг. 2временные диаграммы, пояснякщие работу устройства; на Фиг. 3 - функциональная схема логического блока;на Фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу логического блока.Цифровое устройство управлениятрехфазным мостовым иннертором(фиг.1) содержит счетчики 1 и 2 импульсов, трехканальный преобразователь 3 код - ШИМ, логический блок 4,преобразователь 5 код - частота, постоянное запоминающее устройство(ПЗУ) 6 и регистр 7 сдвига, Логический блок 4 (фиг.3) выполнен натрех Р-триггерах 8-10 и шести элементах И 11-16,Цифровое устройство упранлениятрехфаэным мостовым инвертором(фиг.1 и 2) работает следующим образом.На вход первого счетчика 1 импульсон поступают импульсы с частотойГ которая определяет частоту выВх фходкого напряжения. На выходах этого счетчика Формируется линейно нарастающий код Кц, являющийся адресным кодом для ПЗУ 6. Для получения сднига фаз между составляющимитрехфазного выходного сигнала, равного 2 й/3, емкость первого счетчика1 импульсов (и) должна быть кратна удвоенному числу фаэ, при этомчастота выходного сигнала равна Г == 2 х /и,. В ПЗУ 6 по каждому входному адресу (в трех областях) для каждой иэ трех составляющих выходногосигнала со сдвигом 2 й/3 записываются в младших разрядах коды (Мх1 пэ ь Нпх ) мгновенных значенийвыходных напряжений, изменяющиесяпо синусоидальному или иному выбранному закону, и знак фазы в старшемразряде (значению фазы от 0 до 71уровень старшего знакового разрядасоответствует логической "1", а отя до 27 - логическому "0")5 10 15 го 25 30 35 40 45 Импульсы с выхода второго счетчика 2 импульсов (работающего н режиме деления стабильной частоты Г) с частотой Гсц поступают на вход записи регистра 7 сдвига, на первом, втором и третьем выходах которого формируются (последонательно во времени) импульсы с уровнем логический 0", поступающие на первый, второй и третий входы разрешения считывания ПЗУ 6. Для исключения искажения Формы выходного сигнала частота Г должна быть выше максимального значения частоты импульсов на входе первого счетчика 1 импульсов, т.еабецу ) нхкс Информация с выхода ПЗУ 6 (с младших разрядов) поступает на соответствующие информационные входы трехканального преобразователя 3 код - ШИМ, выполненного на ренерсивных счетчиках с входами записи информации. Запись информации в трехканальный преобразователь 3 код - ШИМ осуществляется импульсами, поступающими на входы разрешения записи с первых трех выходов регистра 7 сдвига. Информация о знаке напряжения с выхода старшего разряда ПЗУ 6 поступает с некоторой задержкой на вход знакового разряда логического блока 4 н записывается с помощьк импульсов, поступающих на его входы разрешения записи с первых трех выходов регистра 7 сдвига.Импульсом с четвертого выхода регистра 7 сдвига осуществляется запуск трехканального преобразователя 3 код - ШИМ, информация с выходов которого (фиг.2, Б, Б и Бс) поступает на информационные входы логического блока 4, выходы которого являются выходной шиной устройства.Длительность импульсов на выходе трехканального преобразователя 3 код - ШИМ в течение одного периода изменяется пропорционально нормированной по амплитуде функции формируемого выходного сигнала, Для изменения коэффициента пропорциональности используется преобразователь 5 код - частота, выполненный на счетчике импульсон с переменным управляемым коэффициентом деления. Коэффициент деления частоты преобразователем 5, а следовательно, и коэффициент пропорциональности формируемых длительностей импульсов на выходе преобразователя 3 задается значением кода, поступающего с входной цифровой шины3 13на информационный вход преобразователя 5 код - частота,Логический блок 4 (фиг. 3 и 4)работает следующим образом.Информация с входа знакового разряда логического блока 4 (Б ) посЗнтупает на объединенные П-входытрех Р-триггеров 8-10, на раздельные входы синхронизации которых свходов разрешения записи логического блока 4 поступают управляющие импульсы (П 1-1, 111-2, Щ-З), При изменении уровня управляющего импульса слогического "О" на логическую "1"осуществляется запись информации в0-триггеры (11, и Я,). Информация,поступающая с информационных входовлогического блока 4 (11), передается на выход логического блока либочерез первый (третий, пятый), либочерез второй (четвертый, шестой)элементы И 11 - 16 (А, А). Выбор соответствующего элемента И зависитот знака формируемого в текущий момент времени выходного сигнала и определяется состоянием соответствующего 0-триггера. Например, при положительном знаке выходного сигналана прямых выходах 0-триггеров уровень соответствует логической "1"и открыты нечетные элементы И 11,13 и 15, при отрицательном знакеуровень логической "1" появляетсяна инверсных выходах П-триггеров,при этом открыты четные элементыИ 12, 14 и 16Сигналы, формируемые на прямыхи инверсных выходах логического блока 4, поступают на выходную шинуустройства, В трехфаэном мостовоминверторе (для случая формированиягармонических сигналов) иэ этих сигналов формируются напряжения вида)3Йвх- С) 81 п (28 --и,Повышение точности воспроизведения формы выходного сигнала достига 12740 10 15 25 30 35 40 45 50 55 ется за счет введения ПЗУ 6, в котором записаны дискретные значения воспроизводимой функции, Расширение диапазона выходных сигналов обеспечивается эа счет воэможности записи вПЗУ (или перепрограммирования ПЗУ)значений функций различного вида, атакже за счет введения трехканального преобразователя 3 код - ШИМ ипреобразователя 5 код - частота, спомощью которых обеспечивается управление параметрами выходного сигналас ШИМ. формулаизобретения 1. Цифровое устройство управления трехфаэным мостовым инвертоом, содержащее первый счетчик импульсов, вход которого является входной шиной задания частоты выходного напряжения, второй счетчик импульсов, вход которого является входной шиной стабильной частоты, логический блок, прямые и инверсные выходы которого являются выходной шиной, и входную цифровую шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения формы выходного сигнала и расширения диапазона выходных сигналов за счет возможности получения сигнала произвольной формы, в него введены постоянное запоминающее устройство, трехканальный преобразователь код - ШИМ, преобразователь код - частота и регистр сдвига, первый, второй и третий выходы которого соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами разрешения считывания постоянного запоминающего устройства, с первыми, вторыми и третьими входами разрешения записи логического блока и преобразователя код - ШИМ, вход записи регистра сдвига подключен к выходу второго счетчика, вход синхронизации - к входу второго счетчика, а четвертый выход - к входу запуска преобразователя код - ШИМ, информационные выходы которого соответственно соединены с информационйыми входами логического блока, вход знакового разряда которого подключен к выходу старшего разряда постоянного запоминающего устройства, адресные входы которого соединены соответственно с выходами первого счетчика, а информационные выходы соединены соответственно с информационны1312740 сч 2 фи ми входами преобразователя код - ШИМ, тактовый вход которого соединен с выходом преобразователя код - частота, тактовый вход которого соединен с входной шиной стабильной часто ты, а информационные входы - с входной цифровой шиной2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что логический блок выполнен на трех 0-триггерах 1 О и шести элементах И, выходы первого, третьего и пятого элементов И являются прямыми, а второго, четвертого и шестого элементов И - инверсными выходами логического блока, первые вхо ды первого и второго, третьего и четвертого, пятого и шестого элементовИ попарно объединены и являются соответствующими информационными входами логического блока, вторые входыпервого и второго, третьего и четвертого, пятого и шестого элементов Исоответственно соединены с прямымии инверсными выходами соответственнопервого, второго и третьего Р-триггеров, 0-входы которых объединены иявляются входом знакового разряда логического блока, входы синхронизациипервого, второго и третьего Р-триггеров являются соответственно первым,вторым и третьим входами разрешениязаписи логического блока.