Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления вентиль ным электроприводом постоянного и переменного тока. Известно многоканальное устройст во для управления вентильным преобразователем, .использующее цифровой способ .преобразования управляющего напряжения в угол регулирования и позволяющее существенно снизить асим метрию управляющих импульсов. Устрой ство состоит из идентичных каналов, каждый из которых содержит формирователь синхронизирующих импульсов, счетчик, блок совпадения, триггер и общий для всех каналов регулируе.мый генератор переменной частоты Cl Недостатком этого устройства, формирующего на выходе узкие импульсы является то, что оно неприменимо для транзисторных преобразователей, требующих широких импульсов управления, длительность которых равна длительности проводящего.состояния транзисторов. Кроме того,для формирования сигналов управления на интервале О -180° работают одни счет чики, а на интервале 180-360° другие что Обусловливает его сложность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является мно гоканальное устройство для управлени веКтильным преобразователем, состоя щее из идентичных каналов, каждый из которых содержит блок 2-2И-ИЛИ, универсальный ЗК-триггер, при этом выходы формирователей синхронизирую щих импульсов подключены к одним вх дам блока 2-2И-2ИЛИ и к входам ЗК триггера, выходы триггеров подключе ны к другим входам схемы 2-2И-2ИЛИ, выход которой подключен к входу установки счетчика, счетный вход кото рого подключен к ре.гулируемому гене ратору переменной частоты, а такти-. рующий вход триггера подключен к вы ходу блока совпадения С2 3. Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности по следующим причинам: управляющие сигналы на выходах данного устройства формируются в виде импульсных последовательностей с частотой, равной частоте синхронизирующего напряжения, скважностью два и фазой, изменяемой в функ1ши управляющего воздействия, поэтому и нельзя непосредственно использовать для управления транзисторнымипреобразователями , у которых силовая часть имеет трансформаторную связь с устройством управления. Для управ ления такими преобразователями необходимо в каждом канале иметь три выхода. На первом выходе во время действия одного полупериода синхронизирующего напряжения нужно формировать управляющий импульс, длительность которого соответствует проводящему состоянию транзистора, а в другой полупериод синхронизирующего напряжения - паузу, во время которой транзистор закрыт. Второй выход должен формировать управляющий сигнал, идентичный сигналу первого выхода, но со сдвигом на один полупериод синхронизирующего напряжения. Третий выход необходим для формирования сигнала управления коммутацией дополнительных обмоток выходных трансформаторов схемы управления, устраняющей при бестоковых паузах управляющего напряжения возникновение импульсов, обусловленных влиянием индуктивности рассеяния трансформатора. Кроме того,различие импульсных параметров универсального 7К-триггера и счетчика снижает помехоустойчиэость данного устройства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее общий для всех каналов регулируемый генератор переМенной частоты и в каждом канале блок 2-2Й-2ИЛИ-, формирователь синхронизирующих импульсов, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ, а инверсный - к первому входу второго элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ, счетчик импульсов, вход установки которого подключен к выходу блока 2-2И-2ИЛИ, снабжено в каждом канале тремя элементами 2И, двумя элементами задержки и элементом НЕ, при этом прямой выход формирователя синхронизирующих импульсов подключен к второму входу второго элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ через второй элемент задержки и первому входу второго элемента 2И непосредственно, а инверсный - к второму входу первого элемента 2И блока 2-2И-2ЙЛИ через первый элемент задержки и к первому входу первого элемента 2И непосредственно, причем выход счетчику импульсов подключен к вторым входам первого и второго элементов 2И и к входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента 2И, второй вход которого связан с регулируемым генератором переменной частоты, а выход третьего элемента 2И - со счетным входом счетчика импульсов. На фиг.1 представлена функциональная схема многоканального устройства; на фиг. 2 - диаграммы., поясняющие его работу. Многоканальное устройство для управления вентильным преобразователем состоит из идентичных каналов каждый из которых содержит формирователь 1 синхронизирующих импульсов на основе компаратора с прямым и инверсным выходом, элементы 2 и 3 задержки, состоящие из RC-цепочек, блок 2-2И-2ИЛИ 4, счетчик 5 импульсов, элементы 2И 6-8, элемент НЕ 9, регулируемый генератор 10 переменно частоты. На фиг. 2 обозначены диагрсии1мы следующим образом: 1-11 и 12 - сигн лы на прямом и инверсном выходах фо мирователя синхронизирующих импульсов;сигналы на выходах первого 2 и второго 3 эле ментов Зё1держки; 4-15 - импульсы на выходе блока 2-2И-2ИЛИ; 16 - последовательность импульсов на выходе регу лируемого генератора 1 переменной частоты; 5-17 - импульсный сигнал на выходе счетчика; 9-18 - управляющий сигнал,фор мируемый на выходе эле мента НЕ; 19 и 20 - управляющие сигналы,фор мируемые на выходах первого б и второго 7 элементов 2И. Устройство работает следующим об разом. На один вход первого элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ 4 поступает сигнал 11 (фиг.2/ с прямого выхода формирователя 1 синхронизирующих импульсов, а на другой вход подается сигнал 12 с инверсного выхода формирователя 1 через элемент 2 задержки, .Таким образом, на интервалах времени . tg на обоих входах первого.элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ 4 фор мируется потенциал логической единицы. Аналогично формируются уровни ло гической единицы на входах второго элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ 4 на интервалах счет того, что на один его вход поступает сигна с инверсного выхода, а на другой вход - с прямого выхода формирователя 1 через элемент 3 задержки. Блок 2-2И-2ИЛИ 4 работает в соответствии с уравнением fl.-Q. где 4 сигнал на выходе блока 2-2И-2ИЛИ 4; , - сигнал на прямом и инверс - ном выходе формирователя 1; (jL,fl, - сигналы на выходах элементов 2 и 3 задержки. В момент времени .t.,-i2, . 1( г определяемые переднии и задними фронтами импульсных сигнгшов, поступающих с формирователя 1, на выходе блока 2-2И-2ИЛИ 4 формируются короткие импульсы 15, ширина которых определяется параметрами элемен- . тов 2 и 3 задержки. С выходом каждого импульса с выхода блока 2-2И-2ИЛИ 4 на вход установки R счетчика 5, на выходе счетчика 5, на входах элементов 2И б и 7 и на входе элемента НЕ 9 устанавливается потенциал логического нуля (импульсы 17 К На выходе элемента НЕ 9 устанавливается сигнал в виде логической единицы (импульсы 18 I, который поступает на вход элемента 2И 8. После чего импульсы 16 с регулируемого генератора 10 переменной часто-пл начинают поступать через элементы 2И 8 на счетный анод С счетчика 5. При заполнении счетчика 5 в моменты времени tj, t и tg на выходе счетчика 5, на входах элементов 2И 6 и 7, на входе элемента НЕ 9 устанавливается потенциал логической единицы. Сигнал с выхода элемента НЕ 9 в виде потенциала логического нуля поступает на вход элемента 2И 8, в результате чего прекращается заполнение счетчика 5 до прихода следующего импульса с выхода блока 2-2И-2ИЛИ 4 на вход установки R счетчика 5. Предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает расширенными функциональными возможностями, так как на выходах элементов 2И б и 7 формируются управляющие сигналы 19 и 20 со сдвигом относительно друг друга на полупериод синхронизирующего напряжения, которые предназначены для управления силовыми вентилями в преобразователях, имеющих трансформаторную связь силовой части со схемой управления и выполненных как по нулевой, так и мостовой схеме. На выходе элемент i та НЕ 9 формируются импульсы для управления .коммутацией дополнительных обмоток выходных трансформаторов схемы управления на время действия беот токовых пауз сигнала управления силовыми вентилями, что является необходимым при широтно-импульсном регулировании выходного напряжения пре образователя. Кроме того, отсутствие универсального jK-триггера йриводит к повышению помехоустойчивости предлагаемого устройства.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТЮ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее общий для всех каналов регулируемый генератор переменной частоты и в каждом канале блок 2-2И-2ИЛИ, формирователь синхронизирующих импульсов, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента 2И блока 2-2И-2ШШ, а инверсный - к первому входу второго элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ,счетчик импульсов, вход установки которого подключен к выходу блока 2-2И2ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, каждый канал снабжен тремя элементами 2И, двумя элементсцуи задержки и элементом НЕ,при этом прямой выход формирователя синхронизирующих импульсов подключен к второму входу второго элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ через второй элемент задержки и к первому входу второго элемента 2И непосредственно, а инверсный - к второму входу первого элемента 2И блока 2-2И-2ИЛИ через первый элемент задержки и к первому о входу первого элемента 2И непосред9 ственно, причем выход счетчика, им(Л пульсов подключен к вторым входам первого и второго элементов 2И и к входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента 2И, второй вход которого связан с регулируемым генератором переменной частоты, а выход третьего элемента 2И - со. счетным входом счетчика импульсов. со СХ) ел