Устройство для формирования управляющих импульсов @ -фазного преобразователя Советский патент 1986 года по МПК H02M7/12 

тоты таким образом, чтобы соотношение частот на входах синхронизации каждого из формирователей обеспечивало получение импульсов с требуемой фазой, Каждьш из формирователей 4 и

5 обеспечивает формирование фазного и противофазного импульсов, что значительно сокращает их количество и позволяет уменьшить габариты устройства. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления мостовыми вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности. Формирование выходных сигналов формирователем 4-1 производится в интервале фаз от 7 до 27, а формирователем 5-1 - в интервале фаз от О до и . Выходные импульсы этих формирователей поступают на R-входы триггера 9. На S-вход триггера 9 поступают импульсы с выхода формирователя 3 импульсов удвоенной частоты. С выходов триггера 9 сигнал поступает на управляющие входы остальных формирователей . Синхронизирующие входы форi мирователей подключены к соответствующим выходам блока 10 делителей час(Л

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для управления мостовыми вентильными преобразователями, обеспечивающими высокое качество выходного напряжения при наличии искажений и несимметрии питающей сети.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предла:гаемого устройства j на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для формирования управляющих импульсов т-фазного преобразователя (фиг.1) содержит фильтр 1 низкой частоты, вход которого подключен к одной из фаз питающей сети, а выход через компаратор 2 - к входу формирователя 3 импульсов удвоенной частоты, две группы формирователей управляющих импульсов.

Управляющий вход формирователя 4-1 подключен к выходу компаратора 2, управляющий вход формирователя 5-1 второй группы подключен к выходу компаратора 2 через инвертор 6. Входы синхронизации формирователей 4-1 и 5-1 объединены и подключены к двум выходам делителя 7 частоты на два, имеющим между собой отношение частот, равное двум. Вход делителя 7 подключен к выходу тактового генератора 8. Выходы формирователей 4-1 и 5-1 подключены к R-входам RS-триггера 9, Sвход которого подключен к выходу формирователя 3.

Прямой выход триггера 9 подключен к управляющим входам формирователей 4-2...4-т/2, а инверсный к управляющим входам формирователей 5-2...5т/2. Входы синхронизации формирователей А-2...4-т/2 и 5-2...5-т/2 подключены к соответствующим входам блока 10 делителей частоты, вход которого подключен к выходу тактового генератора 8.

Выходы каждого из формирователей 4-2...4-т/2 и 5-2...5-т/2 подключены к объединенным входам одной из пар выходных элементов 11 И, к другим входам которых подключены вход и выход инвертора 6.

Каждый из формирователей содержит реверсивный счетчик 12, элемент 13, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика

12,элемент 14 И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 12, один из входов через элемент 15 НЕ - к входу элемента

13,элемент 16 ИЛИ с прямым и инверсным выходами, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика

12, прямой выход - к входу элемента 14 И, инверсный выход является выходом формирователя.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение одной из фаз питающей сети поступает на вход фильтра 1. Отфильтрованное сетевое напряжение (диаграмма 17, фиг.2) поступает на вход компаратора 2. С выхода компаратора

2 логический сигнал с частотой питаемой сети (диаграмма 18, фиг.2) поступает на управляющий вход формирователя 4-1, который работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивный счетчик 12 обнулен и на всех его выходах имеется сигнал О, сигнал на выходе формирователя 4-1 (диаграмма 19, фиг.2) равен 1.

В положительный полупериод сетевого напряжения на интервале времени от t, до tj (фиг.2) сигнал 1, поступающий на управляющий вход формирователя 4-1 с выхода компаратора 2,

разрешает прохождение через элемент

13 на суммируюЕшн вход реверсивного счетчика 12 импульсов с частотой fР/2, поступающих на один из входов синхронизации формирователя 4-1 с выхода делителя 7. С поступлением в момент времени t, первого импульса частоты fo/2 на суммирующий вход счетчика 12 выходной сигнал формирователя 4-1 принимает значение логического О.

В момент времени t блокируется прохождение импульсов с частотой fj,/2 через элемент 13 и разрешается прохождение через элемент 14 И на вычитающий вход счетчика 12 импульсов с частотой fjj, которые поступают на другой вход синхронизации формирователя 4-1 с одного из выходов делителя 7. Вычитание импульсов будет производиться до тех пор, пока счетчик не обнулится, при этом в момент времени t выходные сигналы всех разрядов счетчика принимают значение О, а выходной сигнал формирователя 4-1 значение 1. Нулевым сигналом, постукающим с прямого выхода элемента 16 ИЛИ, блокируется прохождение импульсов частотой f через элемент 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. В последующие периоды питающей сети описанные процессы повторяются .

Количество импульсов N, записанное в счетчике 12 к моменту времени t-, определяется из вьфажения

N fo/4f,, где fp - частота питающей сети.

Интервал времени от t до t, т.е от момента начала вычитания до обнуления счетчика 12, определяется как

t4-tj N/fo, откуда

t,-t, 1/4f,,

т.е. интервал времени t от t до t равен четверти периода питающей сети и момент времени t соответствует фазе сетевого напряжения, равной 3/27.

Таким образом, на выходе формирователя 4-1 формируются импульсы, фаза которых равна 3/2Т.

Из принципа работы формирователя 4-1 следует, что формирование выходных сигналов этим ФУИ может производиться в интервале фаз от 7 до 21, что вызвано необходимостью формирова ния числа N в счетчике ФУИ 4-1 в течение интервала от О до ЧГ . Для форми рования сигнала с фазой от О необходим формирователь 5-1, управление которым осуществляется сигналом, сдвинутым на и относительно сигнала управления формирователя 4-1, что обеспечивается подключением формирователя 5-1 к выходу компаратора 2 через инвертор 6. На выходе формирователя 5-1 (диаграмма 20, фиг.2) формируются импульсы в моменты времени t , соответствующие фазе сетевого напряжения IT /2.

Выходные импульсы формирователей 4-1 и 5-1 поступают на R-входы триггера 9 и переводят его в нулевое состояние. На S-вход триггера 9 поступают импульсы с выхода формирователя 3 (диаграмма 21, фиг.2). На выходе триггера 9 формируется сигнал (диаграмма 22, фиг, 2), частота которого равна 2f J,, а скважность равна двум.

С прямого выхода триггера 9 сигна поступает на управляющие входы формирователей 4-2...4-т/2, а с инверсног выхода триггера 9 - на управляющие -входы формирователей 5-2...5-т/2. Работа этих формирователей аналогична работе формирователя 4-1. Синхронизирующие входы этих формирователей подключены к соответствующим выходам блка 10 таким образом, чтобы соотношение частот на входах синхронизации каждого из формирователей обеспечивало получение импульсов с требуемой фазой. Выходное напряжение одного из формирователей 4, обеспечивающего получение импульсов с фазами 2/31) и 5/3if, приведено на фиг. 2 (диаграмма 23). На входы синхронизации этого формирователя поступают импульсы с отношением частот, равным трем.

Поскольку на управляющие входы формирователей 4-2...4-т/2 и 5-2... 5-т/2 поступают сигналы с удвоенной частотой питающей сети, то каждый из них обеспечивает формирование импульсов 2 раза за период питающей сети. Распределение импульсов по каналам фазы производится выходными элементами 11 И, которые управляются прямым и инверсным сигналами с выхода компаратора 2.

Импульсы, формируемые формирователями 4-1 и 5-1 для управления pdботой триггера 9, могут быть использованы непосредственно как выходные импульсы устройства, имеющие фазы соответственно З/2S и 7/2 рад.

Сигналы с выходов устройства после формирования по длительности и усиления могут использоваться для управления мостовым га-фазным преобразователем. Для регулирования выходкого напряжения преобразователя необходимо включить узел фазосмещения на входе или выходе компаратора 2.

На фиг. 2 приведены диаграммы работы при реализации устройства для работы в составе мостового шестифазного преобразователя ().

Каждый из формирователей 4 и 5 обеспечивает формирование фазного и противофазного импульсов, что значительно сокращает их.количество и позволяет уменьшить габариты устройства, его стоимость и интенсивность отказов.

Формула изобретения

Устройство для формирования управляющих импульсов т-фазного преобразователя, содержащее фильтр низкой частоты, вход которого подключен к одной из фаз питающей сети, тактовый триггер, формирователь импульсов . удвоенной частоты, инвертор, две группы формирователей управляющих импуль.сов, каждый из которых содержит реверсивный счетчик, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, (in-2) пар выходных элементов И, первые входы которых соединены, выходы первых формирователей управляющих импульсов каждой группы и выходы выходных элементов И являются выходами устройства отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено компаратором, RS-триггером, делителем частоты на два, блоком делителей частоты, каждая из двух групп содержит т/2 формирователей управляющих импульсов, каждый из которых снабжен управляющим и двумя синхронизирующими входами, причем в каждом

формирователе управляющих импульсов первый вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ и является управляющим входом формирователя управляющих импульсов, второй вход является первым входом синхронизации формирователя управляющих импульсов, выход соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, первый вход - к выходу элемента НЕ, второй вход является вторым входом синхронизации формирователя управляющих импульсов, третий вход подключен к прямому выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика, инверсный выход является выходом формирователя управляющих импульсов, выход фильтра низкой частоты соединен через компаратор с входами формирователя импульсов удвоенной частоты инвертора, вторыми входами первых выходных элементов И и управляющим входом первого формирователя управляющих импульсов первой группы, выход инвертора соединен с вторыми входами вторых выходных элементов И и управляющим входом первого формирователя управляющих импульсов второй группы, управляющие входы остальных формирователей управляющих импульсов первой и второй групп соединены соответственно с прямым и инверсным выходом RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу формирователя импульсов удвоенной частоты, R-входы - к выходам первых формирователей управляющих импульсов каждой группы, выход тактового генератора соединен через делитель частоты на два с входами синхронизации первых формирователей управляющих импульсов каждой группы и через блок делителей частоты - с входами синхронизации остальных формирователей управляющих импульсов, выходы которых подключены к первым входам соответствующих пар выходных элементов И.

Т7

V 2

1л

(}f

2jr (01

J8

2ff 21

22 23

-.

1

Фиг. г