Устройство для управления инвертором Советский патент 1983 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для управления .статическими преобра , зователями. Известно устройство для управления инвертором, содержащее два магнитных усилителя, управляемы дифференциальным усилителем. Первоначально фаза выходных импульсов каждого магнитного усилителя смещена на 90 эл.град. При изменении- управляющего напряжения ток ь правления одного марнитного усилителя уве личивается, а другого уменьшается, так что фаз.а выходных импульсов одн го мдг.нитного усилителя становится больше 90,, а второго - меньше 90 эл.град, на ту же величину, К вы ходам магнитных усилителей подключе ны триггеры, на выходе которых фор мируются управляющие импульсы ClЗНедостатком .устройства является инерционность регулирования. Наиболее близким по технической сущностии достигаемому эффекту к изобретению является устройство для управления инвертором, содержащее последовательно соединенные задающи генератор, форйирователь треугольно го напряжения, блок сравнения, а также делитель частоты и формирователи выходных импульсов. В моменты равенства треугольного напряжения с управляющим на выходе блока срарнения фору1ируются импульсы, у которых передний и задний фронты расположены симметрично относительно середины импульсов задающего генератора. Первый формирователь импульсов синхронизируется по переднему фронту, а второй - по заднему 2. Недостаток устройства - ограниченный диапазон регулирования, кото рый, составляет эл.град. В тр. же время для регулирования выходных параметров статического пр образователя с выходом на переменном токе одним из наиболее эффектив ных средств является вольторе:в8рсив ный регулятор, который представляет собой инвертор напряжения, регулиру мый в диапазоне О-360 эл.град. Для питания потребителей, требующих по условиям эксплуатации реверса фазы, также необходим инвертор с диапазоном регулирования 0-360 эл.град. Целью изобретения является расши рение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором, содержащее соединенные последовательно задающий генератор, формирователь треугольного напряжения и блок сравнения,.второй вход которого предназначен для подключения источника управляющего напряжения, делитель частоты на два, вход которого подключен к выходу задающе го генератора,два формирователя выходных импульсов, снабжено первым и вторым D-триггерами, а каждый формирователь выходных импульсов содержит D -триггер, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, блок, совпадения и счетчик импульсов, вы-, ходы которого подключены к блоку совпадения, выход которого подключен к тактовому входу D-триггера, информационный вход которого Объединен с одним из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и образует первый -вход формирова.теля, инверсный выход D-триггера подключен к одному из.входов элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, другой вход которого является вторым входом формирователя, вьрсод элемента ИСКЛЮЧАЮ1ЧВЕ ИЛИ подключен к входу установки счетчика импульсов,. счетные входы счетчиков обоих формирователей объединены, являются третьими входами формирователей и подключены к выводу задающего генератора, тактовые входы первого и второго D-триггеров подключены соответственно к прямому и инверсному выходам блока сравнения, информационный вход первого D-триггера подключен к выходу делителя частоты на два, информационный вход второго Dтриггера подключен к прямому выходу первого В-трихгера,первые входы выше указанных формирователей подключены к прямым выходам соответствующих D . -триггеров, вторые входы - к их инверсным вьрсодам. На фиг.1 представлена схема уст1х йства для управления инвертором; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит задающий генератор .1, формирователь 2 треугольного напряжения, блок 3 сравнения, делитель частоты на два 4, два формирователя 5 и 6 синхронизируемых импульсов и два канала 7 и 8 формирования управляющих импульсов, каж- , дый из которых содержитD-триггер 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10/ элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ И, счетчИк 12 импульсов и блок 13 совпадения. Выход задающего генератора 1 высокой частоты, подключен .к счетньм входам счетчиков 12 импульсов обоих каналов 7 и 8 формирования управляющих импульсов. Выход основной частоты эадающего генератора 1 подключен к входам делителя на два 4 и .формирователя 2 треугольного напряжения, выход которого подключен к из входов блока 3 сравнения, к другому входу которого подключено 5шравляющее напряжение Чу. Прямой выход блока 3 сравнения подключен к так- товому входу формирователя б синхронизируемых импульсов. Иифо мационный вход формирователя 5 симхроиизируемых импульсов подключен к выходу делителя на два 4, а информационный вход формирователя б синхронизируемы импульсов подключен к прямому выходу формирователя 5 синхронизируемых импульсов . Выходы формирователей синх рониэируемых импульсов, каждый из .которых представляет собой тактируе мый D-триггер, подключены к соответствующим каналам 7 и 8 формирования управляющих импульсов, которые выполнены идентичными. Выходы счетчика 12 импульсов подключены к блоку 13 совпадения, выход которого подключён к тактовому входу триггера 9, инфоЕмациоиный вход которого объеди иен с одним из входов элемента ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 10 И подключён к прямому вькоду формирователя 5 (или 6) синхронизирующих импульсов, инверсный выход которого подключен к одному из входов элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 11, второй вход которого подключен к. инверсному выходу триггера 9. Прямой выход указанного триггера подключен к другому входуиэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, ВЫХОД которого подключен к входу установки счетчик 12 импульсов. На высокочастотном выходе задающего генератора 1 формируются импульсы 14, на выходе основной часто ты - импульсы 15. Импульсы 16 форми руются на выходе делителя частоты на два 4 Треугольное напряжение 17 поступает с выхода формиррвателя 2 треугольного напряжения на один из входов блока 3 сравнения, на другой вход которого .поступает управляющее напряжение 0 . ймпуль1СЫ 18 формируются на прямом выходе блока 3 сравнения, импульсы 19 формируются на прямом вь1ходе формир вателя 5 синхронизируемых импульсов Импульсы 20 формируются на выходе блока 13 совпадения, импульсы 21 на прямом выходе триггера 9, импуль сы 22 - на выходе элемента ИСКЛЮЧАКЬ ЦЕЕ ИЛИ 10, импульсы 23 - на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 11. Импульсы 24-29 поясняют работу другого канала 8 управляющих импульсов. Импульсы 24 форялируются на инверсном выходе блока 3 сравнения, импульсы 25 на выходе формирователя 6 синхронизируемых импульсов, импульсы 26 - на выходе блока 13 сравнения импульсы 27 - на выходе D -Три гера 9, импульсы 28 - на выходе эле {«ента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, импульсы 29 выходе-злемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ Устройство работает следуюс1.им образом. Импульсы 15 основной частоты с выхода задающего генератора 1 поступают на вход делителя на два 4 и :на вход формирователя 2 треугольного напряжения, с выхода которого напрях ение 17 поступает на один из входов блока 3 сравнения. В моменты равенства треугольного напряжения 17 с напряжением управления U, на выходе блока 3 сравнения формируются прямой сигнал 19 и инверсный сигнал 24. Сигнал 18 поступает на тактовый триггера 5, на информационный вход которого поступают импульсы 16 с частотой в два раза ниже, чем выходная частота инвертора. По переднему фронту импульсов 18 переключается триггер 5 и формирует на пряном выходе импульсы 19. Предположим, iTo в момент времени О- -t сигнал 9- и сигнал 21 с выхода триггера 9 совпадают. Тогда сигнал 22 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, поступающий на вход установки счетчика 12, равен О, и сигналы на выходе всех разрядов счетчика равны О . Как только произойдет очередное переключение триггера 5 (момент t-,) , импульс 22 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ Ю, станет равным единице,и счетчик 12 осуществляет счет высокочастотных импульсов 14. Точно в момент времени tj соответствующий половине полупериода сигнала 19, на всех выходах указанного счетчика формируется сигнал , и с выхода блока 13 совпгщения на тактовый вход триггера 9 поступает сигнал 20, вызывая переключение триггера 9. Так как теперь сигнал 21 на прямом выходе триггера 9 и сигнал 19 на прямом выходе триггера 5 вновь совпадают, то сигнал 22 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 вновь И счетчик 12 удерживается в нулевом состоянии. При следугацих переключениях триггера 5 пррцессы повторяются. На выходе элемента ИС- , КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 форялируется одна полуволна управляющих импульсов. полуволна (сигнал 23) формируется на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 11. Работа другого канала 8 показана на диаграммах 24-29 и совериенно аналогична работе канала 7. Таким образом, при изменении управляющего напряжения (Jy от О до амплитуды треугольного напряжения управляющие импульсы канала 7 формирования сдвигаются относительно, опорного сигнала 15 в сторону отставания на угол 0-180 эл.град., а управляющие импульсы канала 8 формирования - в сторону опережения на тот же самый угол. Результирующий угол между обеими последовательностями управляющих импульсов изменяется при этом от О до 360 эл.град. Устройство перспективно для управ-, ления вольтореверсивными регулятора- , ми напряжения, входящими в состав статических преобразователей.

t

fpvzZ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВБРТОРСШ, содержащее соединенные последовательно задающий генератор, . Фо{ ировдтель треугольного напряжения и первый вход блока сравнения/ второй вход которого предназначен для подключения источника управляющего напряжения, причем блок сравнения имеет прямой и инверсный выходы, делитель частоты на два, вход которого подключен к выходу задающего генератора, два формирователя выхоД ных импульсов, отличают е ес я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, оно дополнительно снабжено первым и вто{ям D-триггерами, а. каждый формирователь выходных импульсов содержит D триггер, элемент ИСКЛЮЧАЮИЩЕ ИЛИ, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, блок совпадения и счетчик импульсов, выходы которого подключены к блоку .совпадения, выход которого подключен к тактовому входуD-триггера информационный вход которого объединен с одним из входов элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и образует первый вход формирователя, инверсный выход D-триггера подк-лючен к одному из входов элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, другой вход которого является вторым входом фо(ирователя, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к входу установки счет чика импульсов, счетные входы счетчиков обоих каналов объе,динены являются третьими входами формирователей и подключены к выходу згшаюцего генератора, тактовые входы первого и второго D-триггеров подключены соответственно к прямому и инверсному выходам блока сравнений,информационный вход первого D-триггераподклю чен к выходу делителя частоты на два, информационный вход второго р-триггера подключен к прямому выходу 01 первого D-триггера, первые входы вышеуказанных формирователей подключены к прямым выходам соответствующих D-триггеров, вторые входы - к их 00 со инверрнык4 выходам.