Устройство для управления многофазным преобразователем частоты Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

входом стробируемых ключей, выход которых через зарядный резистор сое динен с конденсатором и входом компаратора .

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тли ч ающе е с я тем, что, с целью

повушения точности работы устройства в переходных режимах/ делитель напря-гжения генератора ступенчатого напряженйя подключен параллельно конденссатору генератора пилообразного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных коьшлексах для централизованного электроснабжения предприятий на частотах, отличающихся от промьшпенной 50 Гц, в системах гарантированного питания и других преобразовательных устройствах.

Известно устройство для управления многофазным преобразователем, содержащее шестифазный мультивибратор, соединенный через блок усилителейФормирователей с блоком ; прербразова- ния ширины импульсов, и блок выходных усилителей импульсов. Данное устройство обладает высокой помехоустойчивостью, надежностью и простотой в

эксплуатации С l Однако из-за разброса параметров КС-элементов и характеристик транзисторов шест гфазного мультивибратора разности фаз сигналов, снимаемых с двух соседних выходов устройства, могут отличаться от идеального значения 30 эл. град. .

Наиболее близким по технической , .сущности к изобретению является устрой ство для управления многофазньш преоб- разователем частоты, содержащее | шестифазный мультивибратор, соединент ный 4iepe3 блок усилителей - формирователей с блоком преобразования ширины импульсов, которь1й выполнен в виде шести двухвходовых элемен ТОЙ Н, объединенных по входам в треугольники, вершины которых являются .входами блока преобразования ширины импульсов, цифровой фазоумножитель на триггере и двенадцати элементах Н-НЕ, логический блок на двенадцати элементах И-НЕ и блок выходных усилителей импульсов, причем элементы H-UE цифрового фазоумножителя объединены в две группы таким образом, что одни входы элементов И-НЕ обоих групп подключены соот ветственно к прямому н инверсному выходам триггера другие, входы соединены попарно и образуют входы фазоумножителя, к первому из которых подключен вход триггера , а элементы И-НЕ логического блока объединены в две группы, входы элементов каждой группы попарно соединены и образуют входы логического

блока, выходы элементов И-НЕ образуют выходы логического блока 2. Это устройство обладает более точными сдвигай в системе выходных импульсов, чем известное устройство, однако не устраняет асикметрию импульсов, связанную с асимметрией фаз шее тифазяого мультийкбратора, которая устраняется только при полной идентичности RS- эяементов и полупроводни-. ковых П1 ибОрОв, используемых в схеме. Это связало G применением дорогостоящих прец зионн лх элементов и большой работой по отбору йол проводниковых приборов и усложнейием настройки схе-т

мы.; ,:;,. :, --./ ..„,..- , , -; .

Цель Изобретгения - повышение точности фор1 фЬв-а,н«я фйзовых сдвигов выходилх и ульсов.

1 - - ..-.. . , . . .. Указанная, цель-достигается, тем,

что устройство для управления многофазным преобразователем частоты снаблсено генерато эом ступенчатого напряжения/ Формирователем строб-импульсов генератором пилообразного напряжения, когетараТорОм, формирователем импульсов по длительности и распределителем состоящим из шести элементов И, приче генератор ступенчатого напряжения вы: полней в виде 1йести полупроводниковых ключей, входы которых образуктт входы генератора ступенчатого напряжения и соединены с выходами блока преобразования ширины импульсов, лругие входы подключены к выходам делите ля напряжения, состоящего из шести последовательно соединенных потенцио метров, а выходам ключей соединены между собой и подключены к одному из входов компаратора, к другому входу .которого через последовательно соединен1Ш1е формирователь стрОб-импульсов и генератор пилообразного напряжения подключен первый вход генератора ступенчатого напряжения, одни входы элементов И распределителя объединены и через формирователь импульсов по длительности подключены к выходу компаратора, другие входы . элементов И соединены с соответствую1дами входами генератора ступенчатого напряжения,.а выходы подключены к входам фазоумножителя. Генератор пилообразного напряжения содержи, интегратор с разрядным клюЧО41 элемент задержки, компаратор, стробируемые ключи и конденсатор с зарядным резистором, причем вход генератора пилообразного напряжеиия со единен с одним из входов стробируемых ключей и через элемент задержки с раз ) рядным ключом интегратора, выход которого подключен к входу компаратора выход компаратора соединен с вторым входом стробируекых ключей, выход которых через эаряд1шй резистор соедине с конденсатором и входом имтегратс:фа С целью повышения точности работы устройства в переходных режимах делитеЛь напряжения генератора ступенчатого напряжения под1)слючвн параллель но конденсатору Г1й ератора пилообразного напряжения. ; йа фиг. 1-3 покаэ на электрическая схема предлагаемого устройстваУ на фИг. 4 - графики, пояснякядав ei4 работу (U4,.. U49 ) напряжения на Ш ходах элементов 4... 49). Устройство для управления 1«ногофа ным пpeoбpa oвaTJёлeм 4acT0tu включае шестифазныЛ мультививратсч 1, ёлок, усилитблёй-форгушрователей 2, блок преобразования гчирины импульсов 3, выполнённьш в виде шести двухвходовых элементов И 4.. 9, объединенных по входам в два треугольника, в&рйгяш которых подключены к шлэгодам блока уснлителей-фррмирователдй, а также цифровой фазоумножитель 10 на риггв ре 11 и двенадцати элементах И-ИЕ 12...23, логический блок 24 на двенадцати элементах И-НБ 25. ..36 , блок выхрдних усилйз леА импульсов 37,.генератор ступенчатого напряяения. 38, выполиенньт на глести полупроводниковых ключах 39...44 и делителе напряжения 45, Формировател строб-импульсов 46, генератор пилооб разного напряжений (ГШМ7, компаратор 48, формирователь импульсов по длительности 49 и распределитель 50, состоящий из шести элементов И 51...56. (ГПН) состоит из интегратора 57 с разрядные ключом 58,элемента задержки 59, компаратора БО, стробируе ых ключей 61 и конденсатора 62 с зарядным резистором 63. Вход ГПН 47 соединен с одним из входов стробйруемах ключей 61 и чере элемент эаДержки 59 с зарядным ключе 58 интегратора 57. Выход интегратора 57 подключен к входу компаратора 60, выход которого соединен с вторым вхо дом стробируемых ключей 61. Выход стробирусмых ключей 61 через зарядны резистор 63 соединен с конденсатором 62 и входом интегратора 57. Элементы Н-НЕ 12 ...23 Цифрового фаэоумножителя 10 объединены в две группы 12...17 и 18...23 таким обра. зом, что одни входы элементов И-НЕ обоих групп подключены соответственно к прямому и инверсному выходам 11, другие входы соединены попарно и образуют входы фазоумножителя 10,к первому из которых подключен вход Т Я1ггера 11. элементы И-НЕ-25...36 логического блока 24 объединешл в две группы 25, 27, 29, 31, 33, 35 и 26, 28, 30, 32, 34, 36, причем входы элементов кг1ждой группы попарно соединены и образуют входы логического блока 24, а выходы этих элементов образуют выхо{1Ы логического блока 24. Одни входы полупроводниковых ключей 39 ... 44 образуют входы гене- . ратора ступенчатого напряжения 38 и соединеш с входами блока npieo6p43Oвания ширины импульсов 3, а другие входы подключены к выходам делителя напряжесшя 45, состоящего из последовательно соединенных потенциометров Выходы ключей 39 ... 44 соединены между собой и подключень к одному из входов компаратора 48. Другой вход южпаратора 48 через последовательно соединенные фор 4ирователь стробиАшульсов 46 rnti 47 связан с первым входом генератора ступенчатого напряжения 38. Вьосод компаратора 48 через форкшрователь длительности импульсов 49 с объединенными входами шести элементов И 51 ... 56 распределителя 50, другие входы stux элементов соединены с соответствующими входами генера± фа ступенчатого напряжения 38, а шдходы подключены к входгм фазо умножителя .Устройство для управления много- фазным преобразователем частоты работает следукя м образом. Пв юметры элементов шестифаэного .мультивибратора 1 выбираются таким образом, чтобы его рабочая частота etansi вдвое больше, чём частота выходных импульсов. Вырабатываемые на выходе мультивибратора 1 шесть сдвинутых по фазе на 60 эл. щэад. сигнаналов формируются затем в 180-ти градусные прямоугольные импульсы с помощью блока усилителей-формирователейНа входы элементов К 4 ,... 9 блока преобразования ширины импульсов 3 подаются сигналы со сдвигом по фазе в 120 эл. град., что обеспечивает получение на выходе импульсов шириной 60 эл. град. Эти импульол используют ся для стробированця полупроводнквовых ключей 39 ... 44 генератора сту-. пенчатого напряжения 38,,выход которого поочередно подключается к выходам делителя напряжения 45. С первого выхода блока преобразования ширины импульсов 3 запускается формирователь строб-иклульсов 46, который вырабатывает короткий импульс

длительностью около 2 мкс. Этот импульс является.управляющим для ГПН 47. ГПН 47 вырабатывает пилообразное напряжение с амплитудой, не зависящей от частоты запускающих импульсов.. Для этого пилообразное напряжение, вырабатываемое интегратором 57, сравнивается на компараторе 60 с опорным напряжением. В зависимоти от знака рассогласования во время действия строб-импульса открывается один из стробируемых ключей 61, при зтом. заряжается или разрязкается,.конденсатор 62 со скоростью, определя-емой зарядным рези-стором 63 Обратная связь, осуществляема подачей напряжения с i конденсатора 62 на вхо интегратора 57, обеспечивает стабилизацию амплитуда выходного напряжения ГПН 47. По окончании действия стробимпульса с небольшой задержкой, опре деляемой элементом задержки 59, осуществляется сброс напряжения пилы разрядным ключом 58.

Пилообразное напряжение с выхода ГПН 47 подается на вход компаратора .48, на другой вход которого подается сигнал с выхода генератора ступенчатого напряжения 38. В моменты времени, соответствующие равенству входных йапряженйй компаратора 48, на его выхтзде образуются перепады напряжений« Положительные перепады ис: пользуются для запуска формирователя 49, с выхода которого снимаются импульсы требуемой длительности. .Для распределения полученных импульсов по каналам они подаются: на объединенные входы элементов И 51 .. 56

распределителя 50, которые управля ются по другим входам импульсами с выходов блока преобразования ширины импульсов 3.

С выходов распределителя 50 импульсы поступают .на входы элементов И-НЕ 12 ,,. 23 цифрового фазоумножителя 10 Счетный триггер 11, срабатывая по переднему фронту импульсов, поступающих с первого выхода распределителя 50, осуществляет подачу уровня ло гической 1 попеременно на входы элементов И-НЕ, входящих в группы 12 ....17 и 18г.. 23. В результате .на выходе фазоумножителя 10 образуется система двенадцати отрицательных импуль сов, сдвинутых от носитель но. друг друга на 30 эл. град. В логическом блоке 24 осуществляется суммирование импульсов, отстоящих пофазе на 60 эл. град., с последующим инвертированием. Сформированная таким образом последовательность импульсов поступает на входы блока выходных усилителей импульсов, на выходах которого образуется система двенадцати сдвоенных импульсов, имеющих требуемую амплитуду и крутизну.

Для повышения точности работы устройства в переходных режимах питание делителя напряжения 45 осуществляется напряжением, снимаемым с конденсатора 62 ГПН 47.

УСТРОЙСТВО, сохраняя высокую помехоустойчивасть, надежность и простоту эксплуатации,позволяет получить более высокую степень симметрии систеМз1 управляющих импульсов в стационарных и переходных режимах.

Es3

UiuiuM

-чти-ТньЙн-ч

c3

ir

о

fl

tl

Щ

§

о

2

//z.f