Дискретное устройство для управления широтно-импульсными преобразователями

6 Ме:.;,. -,.: .:., 1 кАЯ ",6 т 01 Сфюэ Соеетскив Соцналистнчестеиа РеспубликОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ нц 736340 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытиИ(72) Авторы изобретения А. Я. Калиниченко, В. И. Кириллов, В. ВМалеев,А. А. Рабинович и В. Ш. Сакаев Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроенияи Управление Московского ордена Ленина метрополитенаим. В. И. Ленина(54). ДИСКРЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ Изобретение относится к устройствам управления тиристорными широтноимпульсными преобразователями постоянного тока5Известно устройство для управлениятиристорно-импульсным преобразователем, которое содержит задающий генератор, тактовый счетчик импульсов,дешифратор, управляющий орган, реверсивный счетчик, координирующий элемент и позволяет осуществлять управление двухступенчатым тиристорно-импульсным преобразователем с изменениемспособа коммутации в процессе регулирования 11,Однако данное устройство не обеспечивает одновременного управлениярегулятором поля возбуждения и преобразователем напряжения,20Известно также устройство для дис"кретного управления многофазным широтно-импульсным преобразователем постоянного тока, которое содержит задающий генератор, тактовый счетчик импульсов, дешифратор, реверсивный счетчик, переключающее устройство, управляющий блок 2),Данное устройство обеспечивает дискретное управление многофазным преоб" раэователем и не позволяет осуществлять регулирование после выхода наавтоматическую характеристику двумярегуляторами-преобразователями напряжения и регулятором поля возбуждения,причем одним с постоянным коэффициентом заполнения, а вторым - с изменяющимся коэффициентом заполнения.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство управления широтно-импульснымпреобразователем содержащее задающийгенератор, дешифратор, тактовый и реверсивный счетчик, усилители, котороеосуществляет управление работой широтно-импульсным преобразователем,содержащим два управляемых вентили 3),Однако для управления регуляторомполя и преобразователем напряжения спомощью данного устройства требуетсяприменение двух таких устройств управления, что увеличивает стоимость,массу, .потребление энергии и снижаетнадежность.Цель изобретения - упрощение устройства управления, повьйение надежности и снижение потребляемой мощнос"тиЕ = й2 (1)частота работы тиристоров;число триггеров в реверсив Оном счетчике управления и втактовом счетчике импульсов,на тактовый счетчик 2 имкоторые изменяют состояниетактового счетчика 2 импуль- б где й и Римпульсыпульсовтриггера Указанная цель достигается тем что в дискретное устройство управления включены триггер знака, элементы И и НЕ, причем раздельные входы триггера знака подсоединены к реверсивному счетчику управления и к соответствующим выходам управляющего устройства, а также к выходу элемента НБ, вход которого подсоединен к последней выходной шине дешифратора, причем выходы триггера знака соединены с соответствующими входами элементов И, другие входы которых подключены к соответствующим элементам ИЛИ, одновременно выход триггера знака соединен с соответствующими входами дешифратора и с реверсивным счетчиком управления.На чертеже представлена блок-схема дискретного устройства угравления широтно-импульсными преобразователями.Дискретное устройство управления 2 О содержит задающий генератор 1, соединенный выходом с тактовым счетчиком 2, имеющим выход 3, по которому следует несдвигаемая но времени последовательность импульсов. Реверсивный счетчик 4 имеет ныходы 5, б, 7 и В, соединенные с элементами И. Управляющее устройство 9 шиной 10 набора и шиной 11 возврата позиций подключено к реверсивному счетчику 4, Элементы ИЛИ 12, 13 своими входами подсоединены к функциональному устройству имеющему элементы И 15-22, причем элементы И 1 б, 18 подключены выходами к элементу ИЛИ 13, а элементы И 17, 19 соединены с элементом ИЛИ 12, Элементы И 20, 21, 22 входами подключены к выходам реверсивного счетчика, а выходами подключены к раздельньп входам триггера 23 знака своими выходами 24, 25 соединенного с элемен тами И 15-19 и выхоцом 25 - с соответствующими выходными шинами реверсивного счетчика управления.Элемент НЕ 26 входом подключен к последней шине дешифратора, а выходом - к элементу И 20. Выходные шины 27, 28 дешифратора подключены к одним нходам элементов И 1 б, 17, 18, 19, а шина 29 подключена к элементу ИЛИ 13. По выходу 30 тактового счетчика следуют несдвигаемые но времени импульсы на тиристоры преобразователя напряжения.Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 1 одает с заданной частотой;ов, С выхода 3 несдвигаемые во времени импульсы поступают на гланные тиристоры силоного преобразователя через выход 30 с частотой переключения последнего триггера тактового счетчика имлульсон. Одновременно сигналы поступают с тактового счетчика 2 импульсов на дешифратор 31.При поступлении одного импульса от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций на ренерсивный счетчик 4 управления триггеры реверсивного счетчика 4 управления занимают такое состояние, что при совпадении состояний триггеров тактового счетчика 2 импульсов и состояний триггеров реверсивного счетчика 4 управления на выходе 27 дешифратора 31 появляются импульсы с частотой г и смещенные во времени относительно импульсов, поступающих на выходе 30 наООдновременно при поступлении сигнала на ренерсивный счетчик 4 управления по шине 10 набора позиций поступает сигнал на Вход элемента И 20 с выхода 8 реверсивного счетчика 4 управления, А так как вначале регулирования на последней шине 29 дешифрагора 31 отсутствует напряжение, то с выхода элемента НЕ 2 б поступает сигнал на другой вход элемента И 20, Поэтому с выхода элемента И 20 поступает сигнал яа раздельный вход триггера 23 знака, который переводит триггер знака в такое состояние, при котором постуг ает потенциальный сигнал с выхода 24 на элементы И 1 б, 18, Учитывая, что на выходе 27 дешифратора 31 появляются импульсы с частотой йР, то при совпадении потенциального сигнала идущего с триггера 23 зна.ка по шине 24 с импульсами, появляющимися на выходе 27, на выходе элемента И 1 б появляются импульсы также с частотой Г поступающие на элемент ИЛИ 13, с выхода которого импугьсы поступают на коммутирующие тирристорь: силового преобразователя.При этом к тяговому двигателю прикладывается напряжениегде 1) - напряженпе источника;.итания;и2 -1 - емкость двоичного счетчика(реверсивного и тактового),При поступлении второго сигнала от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций триггеры реверсивного счетчика управления занимают другос состояние, при совпадении состояний которых с состоянием тригге 736340ров тактового счетчика 2 импульсовПоявляются импульсы на другой выходной шине дешифратора и мещенные относительно импульсов, идущих с выхода 30.По мере поступления сигналов отуправляющего устройства 9 по шине 10набора позиций на реверсивный счетчик4 управления происходит увеличениесмещения во времени поступления импульсов на э.емент ИЛИ 13 относительно импульсов, поступающих на выход 30.При поступлении сигнала от управляющего устройства 9 по шине 10 набора позиций на реверсивный счетчик 4управления па счету, равному 2 -1, появляется напряжение на последней шине 29 дешифратора 31. При этом исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 2 б.Одновременно с реверсивного счетчика4 управления па выходу 7 поступаетсигнал на один вход элемента И 21,на другой вход которого поступает сигнал с выхода 10 управляющего устройства 9. Благодаря чему появляется сигнал на выходе элемента И 21, которыйпереводит триггер 23 знака в другоеположение, в связи с чем появляетсясигнал на выходе 25 триггера 23 знака и исчезает на выходе 24,При появлении сигнала на выходе 25. подается напряжение на входные шины дешифратора таким образам, чтобы обеспечивалось закрытие диодов, соединенных с последней выходной шиной 29 дешифратора. Одновременно подается сигнал с выхода 25 на элементы И 15, 17, 19, а также на реверсивный счетчик 4 управления, благодаря чему триггеры реверсивного счетчика 4 управления возвращаются в исходное состояние,Однако на последней выходной шине 29 дешифратора импульсы не исчезают в связи с подачей напряжения с выхо-. да 25 на соответствующие диоды дешифратора, подсоединенные к выходным шинам дешифратора, идущих с реверсивного счетчика 4 управления, Таким образом, будет стабилизирована постоянное смещение ва времени импульсов, идущих на элемент ИЛИ 13 па шине 29 относительно импульсов, поступающих по выходу 30, т, е. будет зафиксирован постоянный коэффициент заполнения преобразователя напряжения.Далее вступает в работу регулятор поля при одновременной работе преобразователя напряжения с постоянным коэффициентом заполнения, Это достигается тем, что несдвигаемые ва времени импульсы, идущие на главные тиристоры преобразователя напряжения, поступают по выходу 30, а на главные тиристары регулятора поля поступают с выхода элемента И 15, так как на один вход последнего поступают импуль сы с выхода 3 тактового счетчика 2 импульсов, а на другой вход поступае сигнал с триггера 23 знака па выходуПо мере поступления сигналов с управляющего устройства 9 па шине 10 набора позиций на реверсцвный счетчик5 4 управления при совпадении состояний триггера тактового счетчикаимпульсов и триггеров реверсивного счетчика 4 управления снова появляютсяимпульсы на соответствующих выходахдешифратара идущие с выходов элементов И 17 илц 19 на другой элемент ИЛИ12, так как на вторые входы элементовИ 17, 19 псступает сигнал с триггера 23 знака па шине 25.С выхода элемента ИЛИ 12 импульсыпоступают на коммутирующие тиристорырегулятора поля. При достижении.требуемого коэффициента ослабления поляпроисходит фиксация положений триггеров реверсивного счетчика 4 управления20 обратными связями,учитывая, что ослабление поля никогда не бывает 100, то последняявыходная шца 29 дешифратора не потребуется дпя регулиравани., величиныослабления паля, по которой подаютсяимпульсы на преобразователь напряжения.При необходимости снижения коэффициента заполнения вначале осуществляется уменьшение сдвига между открытием главных и коммутирующих тиристоров регулятора паля, а затем - преобразователя напряжения.При пастглении сигнала ат управляющего устройства 9 на реверсивный35счетчик 4 управления па шине 11 возврата позиций граисхадит уменьшениесдвига ва времени на д между импульсами, идущими с выхода элемента ИЛИ12 и с выхода элемента И 15, По ме 40 ре поступления сигналов по шине возврата позиций на реверсивный счетчик4 управления, ат управляющего устройства 9 этот сдвиг уменьшается, Минимальный коэффициент заполнения будет4 с; в том случае, когда появятся импульсы на выходной лине 27 дешифратора31. В этом случае при появлении сигнала на первой выходной шине 27 дешифратара 31 с реверсивного счетчика50 4 управления поступает сигнал по выходу 5 на элемент И 22, а па выходу бпас=упает сигнал на И 2 при появлении напряжения на последней Выходнойшинс 29 дешифратора.При пас:уплении очередного импульса па шине 11 возврата позиций нареверсивный с.етчик 4 управления одновременна с шины 11 возврата позиций поступает сигнал на элемент И 22,благодаря чему на выходе элемента 22появляется сигнал, который переводиттриггеры реверсивного счетчика 4 ",правления в состояние, соответствующее максимальному коэФфициенту заполнения пресбразавателя напряженият 65 (т, е. поступают импульсы па шине 29дешифратора). Одновременно с выходаэлемента И 22 поступает сигнал нараздельный вход триггера 23 знака,который переводит триггер 23 знакав другое устойчивое состояние, приэтом с выхода 25 исчезает потенциальный сигнал и появляется на выходе24 и соответственно на элементах И16, 18 и прекращается подача импульсов на регулятор поля. Второй импульс, поступающий на реверсивныйсчетчик 4 управления,по шине 11 возврата позиций от управляющего устройства 9 переводит триггеры реверсивного счетчика в такое состояние, когда при совпадении состояний триггеровтактового счетчика 2 импульсов с состоянием триггеров реверсивного счетчика 4 управления начнут появлятьсяимпульсы на предпоследней выходнойшине 28 дешиФратора. Учитывая, чтона выходной шине 24 триггера 23 зыа Ока присутствует сигнал, который поступает на один вход элемента И 18, а надругой вход поступают импульсы с выходной шины 28 дешифратора 31, то навход элемента ИЛИ 13 поступают импульсы, идущие на коммутирующие тиристорыпреобразователя напряжения,По мере поступления сигналов отуправляющего устройства 9 на реверсивный счетчик 4 управления по шине 11возврата позиций происходит уменьшение сдвига по времени между импульсами, поступающими с тактового счетчика 2 импульсов по выходу 30 и импульсами, идущими с выхода элемента ИЛИ13,Таким образом, при описанном построении дискретного устройства управления представляется возможность осуществить одновременнОе управление тиристорами преобразователя напряженияи регулятора поля при выходе на автоматическую характеристику, причем применив лишь один реверсивный счетчик управления и один дешифратор, что позволяет упростить устройство, повысить надежность, снизить потребляемую мощность.формула изобретенияДискретное устройство для управления широтно-импульсными преобразователями, содержащее задающий генератор,тактовый счетчик импульсов, дешиФратор, реверсивный счетчик управления,управляющее устройство, о т л ич а ю щ е.е с я тем, что, с цельюупрощения устройства управления, повышения надежности и снижения потребляемой мощности, оно снабжено триггером знака, элементами И и НЕ, причемраздельные входы триггера знака подсоединены к соответствующим элементам И, входы которых соединены с соответствующими выходами реверсивногосчетчика управления, и с соответствующими выходами управляющего устройства, а также к выходу элемента НЕ,вход которого подсоединен к последнейвыходной шине дешиФратора, причем выходы триггера знака соединены с соответствующими входами элементов И, другие входы которых подключены к соответствующим элементам ИЛИ, одновременно выход триггера знака соединенс соответствующими входами дешифратора и с реверсивным счетчиком управления,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертиъе 1. Авторское свидетельство СССР Р 394907, кл. Н 02 Р 13/16, О.02.76,2, Авторское свидетельство СССР М 424290, кл. Н 02 Р 13/16, 01.02,71,3. Авторское свидетельство СССР 9 366540, кл, Н 02 Р 13/16, 13.10.69736340 ставитель В. КузиТехред М.Петко в Мотыпь тор Г. Решетник едакто орр аказ 2284 Тира Подписи ЦНИИПИ Государстгенното комитета "ССР по делам изобретений и открытиЯ 3035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д.