Устройство формирования квазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к преобразевательной технике и может быть использовано в качестве генератора ведущего сигнала статических преобразователей частоты модуляционного типа, а также в устройствах автоматики. Известно устройство, предназначенное для формирования многоступенчатого квазисинусоидальногр трехфаз ного напряжения, который содержит инвертирующий усилитель с единичным . усилением, регулируемый генератор {тактовой частоты с числом, равным числу выходных фаз, цифрофункциональ ные генераторы двоичного кода ClJ . Однако известное устройство харак теризуется сложностью, недостаточно высоким качеством формы выхрдного напряжения и узкими функциональными возможностями, заключающимися в слож ности организации реверсивной трехфазной системы выходных напряжений. Известно также устройство формиро вания квазисянусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, со держащее преобра зователь напряжениечастота и последовательно соединенные счетчик, nporpaMMHpyeNMe постоя ные запоминающие устройства и цифро аналоговые преобразователи. Информация, записанная в K SKROK постоянном запсилинающем устройстве, сдвинута иа 120 эл.град. относитбльно периода выходной частоты соседней фазы, при этом на может быть сформирована силвлетричная трехфазная система квазйсинусоидальных многосту пенчатых напр51жений Г2 . Такое устройство отличается простотой , высоким качеством формы выходного напряжения, но обладает узкими функциональными возможностями, в частности невозможностью формирования реверсивной систегФЛ выходных напряжений. Известно устройство, в котором счетчик выполнен реверсивным СЗЗ . При этом необходимо ввести узел пред варительной логической обработки сигнала, что достигается введением логических элементов И и является типовым решением, применяющимся и в других узлах систем управления преобразователей частоты 4 и Cs . Получающееся при этом устройство обеспечивает фбрмирование симметричной трехфазной системы выходных напряжений с возможностью высококачест венного реверсирования чередования фаз этих напряжений, однако обладает узкими функциональными возможностями, в частности не обеспечивает работу при знакопе ременном аналоговом сигнале за ания на частоту, что не позволяет применить его в замкнутых системах автоматического регулирования асинхронных электроприводов. Цель изобретения - расширение оолдсти применения за счет обеспечения реверсирования чередования фаз выходного напряжения.при аналоговом знакопеременном входном сигнале. Поставленная цель достигается тем, что в.устройство формирования квазисинусоидального многоступенчатого трехфазного напряжения, содержащем преобразователь напряжениечастота, два логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируемые постоянные запоминающие устройства и цифродналоговые преобразователи, в котоРом выход преобразователя напряжениечастота соединён с первыми входами логических элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, дополнительно введены выпрямитель и нуль-орган, причем вход выпрямителя соединен с входным зажимом и входом нуль-органа, выход - с входом преобразователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вторым входам логических элементов И. На фиг. 1 показана блок-схема устройства на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства} на фиг. 3 - таблица программирования постоянного запоминающего устройства для фазы А. На чертежах обозначено: входное управляющее напряжение;напряжение на выходе выпря1« теля}импульсы, вырабатываемые преобразователем напряжениечастота;напряжение на входе нульоргана, соответствующее режиму Вперед } напряжение на выходе нульоргана, соответствующее режиму Назад } ft импульсы, поступаю1«ие на вход сложения реверсивного счетчика} импульсы, поступакнцие на вход вычитания реверсивного счетчика} импульсы на выходах разрядов реверсивного счетчика первого, второго, третьего, четвертого и Пятого соответственно} А, А, Л, Ад - импульсы на выходе постоянного запоминающего устр1ойства фазы А, управляющие соответственно первым, вторым, третьим и четвертым разрядами цифроаналогового преобразователя фазы А} и - .выходные напряжения фаз А, В, С соответственно. Устройстве) содержит выпрямитель 1, нуль-орган 2, преобразователь наНряжение-частота 3, логические элемен«л И 4 и 5, . реверсивный счетчик б. программируемые постоянные запоминающие устройства 7,8 и 9, цифрОс1на/1Оговые преобразователи 10, 11 и 12.. Входвыпрямителя 1 соединен с входом нуль-органа 2 и подключен к источнику входного задающего напря|жения, а выход выпрямителя через пре образователь напряжение-частота 3 соединен с первыми входами логическрх элементов И 4 и 5, вторые входы которых подключены к выходам нульоргана 2. Выходы.логических элемен.тов И 4 и 5 подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 6, выходгл которо-го подключены к соответствующим адресным входам програиФтруемых постоянных запоминаю щих устройств 7-9 с выходами, соединенными с входами цифроаналоговых пр образователей 10-12. Устройство работает следующим образом. Входное напряжение задания и , пройдя через выпрямитель 1, поступает на вход преобразователя напряжение-частота 3, где преобразуется в.: последовательность тактовых импульсов и подается на вход логическх элементов И 4 и 5, выполняющих роль вентилей и обеспечивающих прохождение тактовых импульсов либо на вход сложения, либо на вход вычитания реверсивного счетчика 6. Если тактовые импульсы поступают на вход сложения реверсивного счетчика 6, то на его выходах формируется линейно нарастающий-двоичный ход, управляющий rit oграммируемыми постряннйми запоминающими устройствами 7-9, которые запрограммированы таким Образом (фиг. 3 чтр под действием линейно изменяющегося входного двоичного кода на выхо де формируется двоичный код, соответ СТВУЮ1ЦИЙ дискретным выборкам синусои дальното сигнала. При этом при воздействии линейно изменяквдегося двоич ного кода на входы прогрги 1мируемых постоянных запоминающих устройств на выходах цифроаналоговых преобразователей 10-12 формируются многоступенчатые квазисинусоидальные напряжения Так, например, для Фазы Л при линейном нарастании двоичного кода на выходах F, F, F Fg и f:,, реверсивного счетчика 6 и при воздей ствии этого кода на постоянное -запоминающее устройство 7 фазы А, за-: , программированное в соответствии с фиг. 3, на выходах этого постоянного запоминающего устройства 7 вырабатываются управляющие сигналы(А, А, Ag, ЗА), воздействующие на цифроаналоговый преобразователь 10 фазы А, и на выходе устройства формируется квазисинусоидальное ступенчатое напряжение и. Амплитуды ступеней аппроксимации выходного напряжения фазы А в предпагае1«юм примере реализадии описываются следующей последовательностью: +3, +6, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9, +6, + 3, О, -3, -JS, -9 и т.д. Для организации трехфазной систеш выходных напряжений информация в смежных программируемых постоянных запоминающих устройствах записана со сдвигом в 120 эл.грсЩ. относительно периода изменения входного двоичного кода или эквивалентного ему периода выходного квазисинусоидального напряжения. При изменении знака входного напряжения нуль-орган вырабатывает сигнал переключения логических элементов И 4 и 5 и тактовые импульсы поступают на другой вход реверсивного счетчика б. Двоичный код на выходе реверсивного счетчика 6 начинает линейно изменяться в противоположном направлении и следукядая последовательность величин амплитуд ступеней аппроксимации для фазы А имеет вид: -6,-3,0., +3, +6, +9, +11, +13, +14, +15, +15, +14, +13, +11, +9 и т.д. Выходное напряжение фазы А имеет вид, показанный на фиг. 2. Процессы в других фазах устройства происходят анашогично. При этом выходные Напряжения являются зеркальным отображением напряжений, вырабатываемых устройством до реверса. Мгновенные значения напряжений всех фаз сохраняются. При последующих изменениях управляющего напряжения Ug последовательность работы устройства аналогична. Выполнение устройства предлагаемым образом позволяет расширить его функциональные возможности, так как обеспечивается возможность реверсирования чередования фаз выходного напряжения при аналоговом знакопеременном входном сигнале задания на частоту, что позволяет применить .его в замкнутых системах 4iacTOTHoro регулирования асинхронных электроприводов.

Va, Ve

I I I I I I I I I I I Л M n I I N I И I I I И I I I I I

т

1

+

X

I I t I I I И H I И M H

/+

t H I 1 I I I I I I I I I I 1

П rLnj lJ LJn rLrLrLn П П П.

Jl

8 F fa ie Л1 As

JL

LfIt-I I-n П n П П П

I П ПЛ П Г

П r

Aa ЗА

J:L

Ve

П r

1 ...Л,

%

PU8. 2

Адрес ПЗУ Выход А Вшод В Выход С Ц.1е f tf-gC.

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОНДАЛЬНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее преобразователь напряжениё-чатота, два. логических элемента И, последовательно соединенные реверсивный счетчик, программируе1«ые постоянные запоминающие устройства и цифроаналоговые преобразователи, в котором выход преобразователя напряжениечастота соединен с первыми входами логических элементов И, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения области прменения за счет обеспечения реверсирования чередования фаз выходного напряжения при аналоговом зна(Л копеременном входном сигнале, дополнительно содержит выпрямитель и нульс: ОРган, причем вход выпрядителя соединен с входным зажимом и входом , нуль-органа, выход - с входом преобразователя напряжение-частота, а выходы нуль-органа подключены к вторым входам логических элементов и. 00 Од Ы. « оо