Устройство для дистанционногоизменения выходного напряжениядекодирующего преобразователя

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ и 845257(22) Заявлено Об, 07, 78 (21) 2 Ь 40794/24-07с присоединением заявки Лв(51)М. Кл. Н 02 Р 9/14 Государставнный комнтет до делам нэобретеннй н отнрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЕКОДИРУ 10 ШЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к электро-технике и может найти применение в устройствах управления электрическими машинами,Известен измерительный орган напряжения с дистанционным задатчикомдля автоматического регулятора возбуждения. Изменение установки в немпроизводится с помощью вращающегосяэлектромеханического устройствана сельсинах 11,Недостатком данного устройстваявляется наличие механических частей,что снижает его надежность и необходимость систематического ухода заним,Известно также устройство, содержащее элемент сравнения на последовательно соединенных стабилитронах,цифроаналоговый преобразователь,у которого в качестве регистра используется реверсивный счетчик сгенератором импульсов и схемойуправления 21. Недостатком такого устройстваявляется относительно низкая надежность вследствие отсутствия выдержки времени между передними фронтамиимпульсов установки прерывателей 5счетчика для прямого или обратногосчета и счетного импульса с генератора импульсов. В результате присовпадении указанных импульсов возникают сбои счетчика.1 оНаиболее близким по техническойсущности к данному изобретению является устройство для дистанционногоизменения выходного напряжения, содержащее преобразователь код-аналог,реверсивный параллельный синхронныйсчетчик, выполненный, например, восьмиразрядным, включающий 3 К-триггерыи управляющие элементы ЗИ-НЕ. Однивыходы каждого управляющего элементаЗИ-НЕ подключены к выходам соответствующего ЗК-триггера, Один выходкаждого ЗК-триггера подключен к соответствующему входу преобразователя84525 40 ля.Целью изобретения является повышение точности и надежности устрой- у ства в работе.Это достигается тем, что в устройство введены догголните)11 ц 1 й элемент код. Один вход каждого 3 К-триггера,начиная со второго, соединен с выходом одного из управляющих элементовЗИ-НЕ реверсивного счетчика,Устройство соцержит генератортактовых импульсов, управляющийРб-триггер, выходы которого подключены к вторым входам управляющих элементов ЗИ-НЕ реверсивного счетчика,дополнительный элемент ЗИ-НЕ и элемент НЕт выход которого подключенк счетному входу каждого К-триггера, элемент 8 И-НЕ, каждый вход которого соединен с выходом одногоиз элементов ЗИ-НЕ реверсивного15счетчика, а выход - с одним входомдополнительного элемента ЗИ-НЕ, другой вход которого соединен с однимиз выходов генератора тактовых им -пульсов, блок запуска, входом связанный с управляемым ключом, и генератор одиночных импульсов, выходкоторого соединен с входстг устацопки кажттого ЛК -триггера 3Недостатком этОГО устроиства 51 вляет с 5 также циз ка я сделОсть вследствие сбоев в работе счетчика, которые возцика 1 о 1 в момент совпадецияимпульса управления, поступающеготна один из управляющих входов счетчи- ЗОка со схемы управления и тактовыхимпульсов, постуцаощих ца счетныйвход с генератора тактовых импульсов.Это обусловлено тем, что задержкас момента формирования импульса35управления ца управляющем входе счетчика и переднего 11)роцта тактовогоимпульса ца счетном входе не постоянна и может практически отсутствовать,так как зависит от времени зарядадо определенного значения цапряжеНИЯ КОЦДЕЦСИТОРа, ВК)1 ОтгЕЦЦОГО Набазоэмиттерный переход транзисторного клгоча, управ)гяощегт) подачей тактовых импульсов. Это время зависит 1 сот времени нахождения контактовреле в разомкнутом состоянии, т.е.задается ключом управления (в случаеуправлецця оператором) и)5 следящей системой обеспечивнощей явто)атическое изменение выходного напряжения ттекодирукшего преобразовате 7 4.НЕ, входной Й 5-триггер и четыреэдемента 2 И-НЕ, один вход каждогоиз двух элементов 2 И-НЕ подключенк соответствующему выходу блока запуска, выход одного из указанныхдвух элементов 2 И-НЕ подключен кР входу управляющего Р 5-триггера иодному из входов третьего элемента2 И-НЕ, второй вход которой соединенс выходом второго элемента 2 И-НЕи 8 входом управляющего Р 5-триггера,а выход - с входом дополнительногоэлемента НЕ, выходом подключенныйк одному входу четвертого элемента2 И-НЕ и 5 входу выходного Р 8 триггера, Р вход которого соединен с выходом четвертого элемента 2 И-НЕ, авторые входы первого, второго и четвертого элементов 2 И-НЕ соединенысо вторым выходом генератора тактовыхимпульсов.На фиг.1 представлена блок в схетиристорной системы возбужденияэлектрической машины; на фиг,2блок-схема устройства; на фиг.Здиаграммы напряжений в функции времени, поясняющие работу схемы устройства,На блок-схеме (фиг,7 возбуждениеэлектрической машиныосуществляетсяот тиристорцого преобразователя 2,управление тиристорами которого осуществляется системой 3 управлений. Навход системы 3 управления в режимеручного регулирования поступаетнапряженке с блока 4 ручного регулирования, а в режиме автоматического регулирования - с блока 5 автоматического регулятора возбуждения,Уставка напряжения указанных блоков4,5 изменяется соответственно блоками 6,7 дистанционного измененияуставки. В качестве блоков 6,7 используется устройство дистанционногоизменения выходного напряжения декодирующего преобразователя,Устройство для дистанционногоизменения выходного напряжениядекодирующего преобразгтвате)1 явключает преобразователь 8.(фиг.2)код-аналог, величина напряженияна выходе которого соответствуетсостоянию К-триггеров 9 реверсивного параллельного синхронного счетчика О.Реверсивный цараллельцыи синхронный счетчик 1 О (наг)ример )осьмизрядный счетчик собран ца,)К-три ов5 10 15 2025ЭО 40 35 45 50 55 5 84рах 9 и управляющих элементах 13 И-НЕ. Счетчик 10 обеспечивает пря"мой и обратный счет импульсов, поступающих с генаратора 12 тактовыхимпульсов, и фиксирует их в двоичномкоде. Необходимую последовательность работы 3 К-триггеров 9 припоступлении тактовых импульсовобеспечивают управляющИе элементы11 ЗИ-НЕГенератор 12 тактовых импульсоввырабатывает импульсы прямоугольнойформы, которые через схему 13 управления поступают на счетные входы3 К-триггеров 9 счетчика 10,Схема 13 управления содержит генератор одиночных импульсов, выполненный на элементе 14 установки 2 И-НЕи осуществляющих установку всех3 К-триггеров 9 счетчика 10 в исходное.18 управления; блок 19 запуска свыходами 20 и 21, обеспечивающийгальваническую развязку схемы 13управления с ключом 18 управления;выходной элемент 22 ЗИ-НЕ, управляющий подачей тактовых импульсов сгенератора 12; выходной элемент23 НЕ; элемент 24 НЕ; выход -ной В 5-триггер 25; третий элемент 26 2 И-ЙЕ, управляющий черезэлемент 24 НЕ выходным В 5-триггером25, четвертый элемент 27 2 И-НЕ,управляющий выходным В 5-триггером25, четвертый элемент 27 2 И-НЕ,управ.ляющий выходным В 5-триггером 25;элемент 28 8 И-НЕ, препятствующиипереходу из единичного состояниявсех 3 К-триггеров 9 счетчика 10 внулевое состояние й.из нулевогов единичное,Принцип работы устройства основан на создании паузы между моментами времени подачи управляющего импульса на управляющие входы и тактового импульса на счетные входы ЭКтриггеров 9 счетчика 10.Устройство работает следующим образом. При подаче в исходном состоянии питающего напряжения на выходегенератора одиночных импульсов элемент 14 установки 2 И-НЕ формируется сигнал логического "0", под действием которого все ЗК-триггеры 9 5257 Ф счетчика 10 устанавливаются в единичное состояние (на выходах устанавливается сигнал логической "1",1. При этом на выходах преобразователя8 код-аналог, блока Ь дистанционногоизменения уставки и блока 4 ручногорегулирования (в режиме ручного регулирования) устанавливается минимальное напряжение, под действиемкоторого на выходе системы 3 управления формируются импульсы управления с Фазовым сдвигом, соответствующим минимальному значению напряжения на выходе тиристорного преобразователя. 2 и, следовательно, минимальному току возбуждения электри" ческой машины 1.Ключ 18 управления (фиг.2) находится в нейтральном положении, При этом на выходах 20, 21 блока 19 запуска Формируются сигналы логическго "0" (0-1 Фиг.З в, г), под действием которых на выходах первого и второго элементов 16 и 17 2 И-НЕ формируются сигналы логической (Фиг,З д,е), а на выходе третьего элемента 26 2 И-НЕ сигнал логического "0" (фиг.З ж). Это приводит к тому, что управляющий В 5-триггер 15 устанавливается в. одно из устойчивых состояний, а на одном из входов четвертого элемента 27 2 И-НЕ формипуется сигнал логической "1. При поступлении на другой вход четвертого элемента 27 2 И-НЕ сигнала логической "1" на его выходе формируется сигнал логического 0 (фиг3 и), под дей- ствием которого на выходе выходного триггера 25 формируется сигнал логического 0 (Фиг. 3 к), который препятствует прохождению тактовых импульсов с генератора 12 через выходной элемент 22 ЗИ-НЕ и выходной элемент 23 НЕ на счетчик 10 (фиг. Зм).При прямом счете ключ 8 управления устанавливается, например,11 из нейтрального в положение Больше". При этом установка ключа 8 управления может происходить как в момент времени, совпадающий с наличием тактового импульса на пря- мом выходе генератора 12 (1 Фиг.З), так и в момент отсутствия 1 этого импульса, т.е. в паузе междуимпульсами (С 2 , фиг.З).При установке ключа 8 управления в положение Больше в момент времени, совпадающий с наличием тактового7 8импульса на прямом выходе генератора12 (г., - йь , фиг.З а), на выходе21 блока 19 запуска формируется сигнал логической "1" (й , фиг.З в),который поступает на один из входоввторого элемента 17 2 И-НЕ, на другой вход которого поступает сигналлогического "0" с инверсного выходагенератора 12 тактовых импульсов(фиг,36). Таким образом, на времядействия тактового импульса с прямого выхода генератора 2 на выходевторого элемента 17 2 И-НЕ (фиг.З е)сохраняется сигнал логической "1"(фиг.Зе), следовательно уравляющийЙ-триггер 15 не меняет своего состояния (фиг,Зл). На время действиятактовго импульса сохраняет своесостояние и выходной К 5-триггер 25(фиг. 3 к), так как на выходе элемента 26 2 И-НЕ сохраняется сигналлогического "0" (фиг,З ж),В результате выходным сигналомлогического "О" с выхода выходногоЙЬ-триггера 25 (фиг. 3 к) выходнойэлемент 22 ЗИ-НЕ закрыт и тактовыйимпульс с генератора 12 на счетныевходы ЭК-триггеров 9 счетчика 10не поступает (фиг.З м). При изменении сигнала логического "0" налогическую с инверсного выходагенератора 12 (фиг, 3 б) происходитсовпадение сигналов логической "1"на обоих входах второго элемента 172 И-НЕ, в результате на его выходеформируется сигнал логического "0"(фиг.З е), а на выходе третьего элемента 26 2 И-НЕ - сигнал логической"1" (фиг. 3 ж). При этом управляющий5"триггер 15 устанавливается в состояние, обеспечивающее прямой счетимпульсов счетчиком 10, а на прямомвыходе выходного К 5-триггера 25 формируется сигнал логической(фиг.З к) под действием сигнала логического "О", поступающего с элемента 24 НЕ (фиг.З з). В результатевыходной элемент 22 ЗИ-НЕ открывается и тактовые импульсы с прямоговыхода генератора 12 (фиг. 3 а) поступают через выходной элемент 23НЕ на счетные входы ЗК-триггеров9 счетчика 1 ОПо мере счета тактовых импульсов меняется состояниеЗК"триггеров 9 и, следовательно,увеличивается напряжение на выходепреобразователя 8 код-аналог, чтоприводит к изменению напряжения на 45257 8(в режиме ручного регулирования;фиг. 1) и сдвигу импульсов управлениятиристоров преобразователя 2 такимобразом, чтобы увеличить ток возбуждения электрической машины 1. Приустановке ключа 18 управления внейтральное положение (С, фиг, 3)на выходах 21, 20 блока 19 элементов10 17, 26 2 И-НЕ, 24 НЕ устанавливаютсясигналы, соответствующие исходномусостоянию, на выходе элемента 27 ивыходах Ю триггеров 15, 25 сохраняются сигналы логической "1"15 При установке ключа 18 управления в положение "Больше" в моментЪремени, совпадающий с паузой междутактовыми импульсами (4, Фиг.Зв)состояние управляющего В 5-триггера20 15 сохраняется, а именение состояниявыходного В 5-триггера 25 происходитв момент замыкания контактов ключа18 управления (фиг.З л,к) и подачатактовых импульсов фиг.Зм) на25 счетные входы ЗК- триггеров 9 счетчика 1 О начинается с поступления очередного тактового импульса с генератора 12,При обратном счете и при установЗ 0 ке ключа 18 управления из нейтрального положения в положение "Меньше"происходящие в схеме процессы аналогичны ранее описанным, за исключением того, что сигнал логическойЗ 5 "1" формируется на выходе 20 блока119 запуска и управление в этом случаеосуществляется не через второй элемент 17 2 И-НЕ, а через первый элемент 16 2 И-НЕ. При этом осуществляет 40 ся обратный счет импульсов счетчиком1 О и на выходе преобразователя 8 коданалог напряжение уменьшается, чтоприводит к уменьшению напряженияна выходе блока 4 ручного регулиро 45 вания (в режиме ручного регулированияи изменению фазового сдвига импульсов управления тиристорами преобразователя 2 таким образом, чтобыуменьшить ток возбуждения электри 50 ческой машиныПри работе в режиме автоматическо-го регулирования блок 4 ( ручногорегулирования; фиг. 1) отключен ивключен в работу блок 5 автома 55 тического регулирования возбуждения,который воздействует на систему 3управления, При этом изменение уставки напряжения блока 5 Осуществляет845 10 ся блоком 7 дистанционного изменения уставки, работа схемы которогоаналогична работе схемы блока б.дистанционного измерения уставки,описанной вьппе,Изменение тока возбуждения электрической машины 1 можетосуществлятьсякак от ключа 18 управления, так и отследящей системы (на чертежах непоказано),.обеспечивающей автоматическое слежение уставки напряжения блока 5 за выходным напряжением блока б в,режиме ручного регулирования и выходного напряженияблока 4 за уставкой напряжения блока 155 в режиме автоматического регулирования тока возбуждения. Автоматическое слежение позволяет плавно,без скачка тока возбуждения, переходить с одного режима работы надругой.Благодаря введению дополнительных элементов: первого 16, второго17, третьего 26 2 И-НЕ и четвертого27 2 И-НЕ элементов, а также элемента 2524 НЕ выходного Р 5-триггера 25 всхему 13 управления счетчиком 10независимо от момента включенияключа 18 управления из нейтральногов положение Больше или Меньше 30установка управляющего Й 5-триггера15, соответствующая прямому илиобратному счету счетчиком 10, и подача тактовых импульсов с генаратора 12 на счетчик О осуществляется з 5с задержкой (фиг.З м). При этом сбоевв счетчике 10.не происходит как врежиме ручного, так и автоматического регулирования, благодаря чему повьпдается точность счета и надежностьустройства в работе. формула изобретения Устройство для дистанционного изменения выходного напряжения декодирующего преобразователя, сожержащее преобразователь код-аналог, ревер - сивный параллельный синхронный счетчик, выполненный например, восьми- разрядным, включающий ЗК-триггеры, 50 и управляющие элементы ЗИ-НЕ, одни входы . каждого управляющего элемента ЗИЕ подключены к выходам соответствующего ЗК-триггера, один выход которого соединен с одним из входов преобразователя код-аналог, один вход каждого ЗК-триггера, начиная со второго, соединен с выходом одного 257 Оиз управляющих элементов ЗИ"НЕ, генератор тактовых импульсов, управляемыйключ и управляющий К 5-триггер, выходыкоторого подключены к вторым входамуправляющих элементов ЗИ-НЕ, дополнительный элемент ЗИ-НЕ и элемент НЕ,выход элемента НЕ подключен к счетномувходу каждого 3 К-триггера, элемент8 И-НЕ, каждый вход которого соединенс выходом одного из элементов ЗИ-ИЕсчетчика, а выход - с одним входомдополнительного элемента ЗИ-НЕ, другой вход которого соединен с однимиз входов генератора тактовых импульсов, блок запуска, входом соединенный с управляемым ключом, и генератор одиночных импульсов, выход которого соединен с входом установкикаждого 3 К"триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в неговведены доголнительный элемент НЕ,выходной КЬ-триггер и четыре элемента 2 И-НЕ, один вход каждого из двухэлементов 2 И-НЕ подключен к соответствующему выходу блока запуска,выход одного из указанных двух элементов 2 И-НЕ подключен к К входууправляющего Й 5-триггера и одномуиз входов третьего элемента 2 И-НЕ,второй вход которой соединен с выходом второго элемента 2 И-НЕ и5 входом управляющего КБттриггера,а выход - с входом дополнительногоэлемента НЕ, выходом подключенныйк одному входу четвертого элемента2 И-НЕ и 5 входу выходного Й 5"триггера,К вход которого соединен с выходомчетвертого элемента 2 И-НЕ, а вторыевходы первого, второго и четвертогоэлементов 2 И-НЕ соединены со вторымвыходом генератора тактовых импульсов.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Алексеев Л. Ф., Бабулин В. А.,Герценберг Г. Р. Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия для гидрогенераторов, турбоге-.нераторов и синхронных компенсаторов с ионной системой возбуждения,Труды ВЭИ, вып.73. - М.-Л, Энергия,1966, с. 14,2. Авторское свидетельство СССРВ 557462, кл. Н 02 Р 9/14, 1976.3, Техническое описание .системыуправления тиристорами СУТ-В 4-У 46.299.006,ТО, альбом 9 2, рис.13,14, 15.845257 Ре 08/6НИИПИ исн ака 130 Фили Жж Юу Ха МР Составитель А. Головченкор Т. Загребельная ТехредС. Мигунова Корректор С, Щома Тиражосударственного кделам изобретениМосква, )К, Рау 730митета СССР и открытийская наб.,ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4