Устройство для управления многоканальным импульсным регулятором мощности переменного тока с @ -нагрузками Советский патент 1990 года по МПК H02M5/22 

тупления предыдущих полуволн перемен- 15 так значение коэффициента К( поступа-

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах регулирования мощности переменного тока в нагрузках. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности. Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, подключений через N вентилей 3 к N нагрузкам 2. К выходу синхронизатора подключены RS-триггеры, а также последовательно включенные синхронные сумматор 5, делитель 6 и счетчик 7, счетчик циклов 22. Введение второго счетчика 17, шифратора 18, двух коммутаторов с соответствующей логикой управления позволяет упростить устройство, повысить надежность его работы. 1 табл. 1 ил.

ного напряжения в данном интервале регулирования. Полученный результат делится в делителе 6 на число, соответствующее количеству полуволн переменного напряжения, оставшемуся в интервале 2m тактов регулирования. При дробном значении результата он округляется до ближайшего целого числа и записывается в первый счетчик 7. Записанный код в первом счетчике 7 определяет количество нагрузок, подключаемых к источнику 1 в следующую полуволну переменного напряжения, для обеспечения равномерного подключения п каналов во всем интервале регулирования.

В функцию второго счетчика 17, шифратора 18, первого и второго коммутаторов 19 и 20 входит: по приходу каждого синхроимпульса, поступающего с выхода синхронизатора 4, преобразование параллельных m-разрядных кодов управления, поступающих с шин 16.1, 16.2...16.п в n-разрядный последовательный код управляющих импульсов с частотой следования генератора 14. 3 n-разрядном последовательном коде управляющих импульсов наличие импульса в i-м разряде разрешает прохождение очередного полупериода переменного напряжения в i-ю нагрузку. Последовательный код формируется с выхода цервого коммутатора. Код

управления по i-му каналу равен К К, о.

2° + 1C 2 + ...к;, 2т- , где К ,,

К J. . .К щ весовые коэффициенты при

составляющих 21, принимающие значения О или i l,2...n - номер канала; j 1,2...го - номер разряда кодов управления.

Весовые коэффициенты разрядов К кода управления соответствуют определенным значениям мощностей, подклю- чаемых к нагрузке. Так весовой коет на выход первого коммутатора 19 по приходу каждого второго синхроимпульса, значение коэффициента Kg - по приходу каждого четвертого и зна-

чение коэффициента к т - по приходу каждого 2т импульса за период интервала регулирования, равного синхроимпульсов. Разложение кода К управления на составляющие 2 проиэводится с помощью т-разрядного второго счетчика 17, подсчитывающего количество полуволн переменного напряжения, шифратора 18, построенного в соответствии с таблицей истинности и

первого коммутатора 19, функциональное назначение которого - коммутация m-разрядов на один выход.

5

0

5

0

5

На выходе шифратора 18 за интервал 2т полуволн переменного напряжения формируются коды в соответствии со значениями весовых коэффициентов m-разрядного второго счетчика 17 и количеством повторений этих кодов равным 2m J (таблица). По приходу каждого синхроимпульса второй коммутатор 20 поочередно подключает к информационным входам первого коммутатора 19 m-разрядные коды управления в соответствии с кодом номера канала, поступающим на адресный вход второго коммутатора 20 с выходов разрядов счетчика 24 каналов. Частота смены адреса равна частоте генератора 14.

Таким образом, при поступлении импульса на тактовый вход второго счетчика 17 его содержимое увеличивается на единицу. В соответствии с содержимым второго счетчика J7 на выходе шифратора 18 формируется код весового коэффициента j-ro разряда поступающий на адресный вход первого коммутатора 19, который поочередно подключает на свой выход j-й разряд

всех п кодов упрарления. По окончании импульса от синхронизатора 4 производится обработка за два цикла кодон управления К , под управлением счетчика 24 каналов в первом цикле и кольцевого распределителя 12 во втором. Номер цикла определяется содержимым счетчика 22 циклов, В первом цикле по окончании синхроимпульса на установочном входе счетчика 22, на его первом выходе формируется сигнал логической единицы, а на втором - сигнал логического нуля. Импульсы с генератора 14 поступают через четвертый элемент 23 совпадения на счетчик 24 каналов, который формирует код номера канала, поступающий на адресный вход второго коммутатора 20. Последовательный код управляющих импульсов с выхода первого коммутатора 19 поступает на первые входы третьих элементов 21.1, 21.2...21.П совпадения, на вторые входы которых поступают стробирующие импульсы с соответствующих выходов дешифратора 25. Если i-й разряд последовательного кода управляющих импульсов равен логической единице, т.е. нагрузка 1-го канала должна подключаться к источнику 1 переменного напряжения, то стробирующий им- пульс с 1-го выхода дешифратора 25 , увеличит содержимое реверсивного счетчика 11.1 на единицу, если же i-й разряд равен логическому нулю, то содержимое счетчика 11.i останется без изменения. С выходов единичного состояния реверсивных счетчиков 11.1, Н.2...11.П, которые имеют содержимое, не равное нулю, появляется сигнал, отпирающий по одному входу соответствующие первые элементы 10.1 10.2...10.п совпадения, разрешая тем самым выход канала по второму входу. Последний стробирующнй импульс с п-го выхода дешифратора сбрасывает счетчик 24 каналов в нулевое состояние, а счетчик 22 циклов устанавливает в состояние, соответствующее второму циклу обработки, когда с его второго выхода формируется сигнал логической единицы, а с первого - сигнал логического нуля. Так как первый счетчик 7 эапопнен результатом вычислений делителя 6, на его выходе сформирова сигнал логической единицы. На третий вход второго элемента 13 совпадения поступает сигнал логической единицы

5

0

5

0

5

0

5

0

5

С второго выхода счетчика 22 циклов, разрешая прохождение импульсов генератора 14 на нход распределителя 12. Последний, переключаясь, поочередно подключает первые элементы 10.1, 10.2...10.П совпадения к S-входам соответствующих RS-триггеров 8.1, 3.2...3.П, тем самым поочередно выбирая канал управления. Импульсы с выхода выбранного первого элемента 10.1 совпадения поступают только при условии наличия сигнала логической единицы на втором ее входе, т.е. если в данном канале нагрузка подключается к сети. Эти импульсы устанавливают RS-триггер 3.1 в единицу, подготавливая его к срабатыванию в следующем такте, вычитают единицу из реперсив- ного счетчика 11.1, фиксируя прохождение сигнала на управление и, проходя через элемент ИЛИ 15 на вычитающий вход первого счетчика 7, вычитают из него единицу, уменьшая разрешенное в данный полупериод напряжения число импульсов управления. Кольцевой распределитель 12 поочередно опрашивает схемы управления и фиксирует формирование управляющих импульсов в них путем уменьшения содержимого первого счетчика 7. Когда последний обнулит- ся, т.е. число импульсов, разрешенных для управления в данный полупериод напряжения исчерпано, на его выходе единичного состояния появляется сигнал логического нуля, запирающий второй элемент 13 совпадения и отключающий генератор 14 от входа кольцевого распределителя 12. Последний останавливается. В следующий полупериод напряжения выбор канала начнется с последнего, на котором остановился кольцевой распределитель 12. В каждый полупериод напряжения к источнику 1 подключается точно требуемое число нагрузок, обеспечивая ее равномерную нагрузку. Реверсивные счетчики 11,1, 11.2.,,11.п служат для запоминания сформированных управляющих импульсов, поступающих с выхода первого коммутатора 19, которые в силу поочередного

опроса схемы не пошли в нагрузку.

i

Применение предлагаемого технического решения в этих системах позволит резко упростить систему управления и повысить ее надежность, что создаст экономический эффект как за счет сокращения затрат на создание системы,

так и за счет повышения качества и сокращения брака термообработки.

Формула изобретения

Устройство для управления многоканальным импульсным регулятором мощности переменного тока с п нагрузками, содержащее источник переменного напряжения, первый вывод которого через последовательные соединенные нагрузки и управляемые вентили в п каналах подключен к его второму выводу и к общей шине, синхронизатор, вход которого соединен с первым выводом источника переменного напряжения, синхронные цифровые сумматор и делитель и первый счетчик, тактовые входы которых соединены с выходом синхронизатора, п RS-триггеров, R входы которых соединены с выходом синхронизатора, а выходы через соответствующие п ключи соединены с управляющими входами управляемых вен30

тилей, п первых элементов совпадения, 25 ный вход соединен с шинами кодов уп- выходы которых соединены с S-входами соответствующих п RS-триггеров, п реверсивных счетчиков, выходы установки единичного состояния которых соединены с входами соответствующих первых элементов совпадения, кольцевой распределитель импульсов, вход которого через второй элемент совпа- ,дений соединен с выходами индикации единичного состояния первого счетчика и генератора импульсов, а каждый |из параллельных выходов подключен к вторым входам соответствующих п первых элементов совпадения, элемент ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом первого счетчика, а входы соединены с выходами п первых элементов совпадения, шины кодов управления, соединенные с входами син35

40

равления, выходы п третьих элементов совпадения соединены с суммирующими входами соответствующих реверсивных счетчиков, а первые входы соединены с выходом первого коммутатора, установочный вход счетчика циклов соединен с выходом синхронизатора, второй выход соединен с третьим входом второго элемента совпадения, первый вход четвертого элемента совпадения соединен с первым выходом счетчика циклов, а второй вход с выходом генератора импульсов, тактовый вход счетчика каналов соединен с выходом четвертого элемента совпадения, а выходы разрядов соединены с адресным входом второго коммутатора, входы дешифратора соединены с выходами разрядов счетчика каналов, а выходы соединены с втохронного сумматора, а выходы синхрон- 45 рыми входами соответствующих п треного сумматора соединены с входами тьих элементов совпадения, причем синхронного делителя, выходы делите- n-й выход дешифратора соединен с так- ля соединены с информационными входа- товым входом счетчика циклов и с счетчика каналов,

ми первого счетчика, вычитающие входом установки в

45306 °

ды п реверсивных счетчиков соединены с выходами соответствующих п первых элементов совпадения, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снаб жено вторым счетчиком, шифратором, первым и вторым коммутаторами, п третьими элементами совпадения, счетчиjg ком циклов, четвертым элементом совпадения, счетчиком каналов, дешифратором, причем шифратор выполнен в виде преобразователя входного кода в код, соответствующий числу нераэде-

15 ленных единицами нулей, считая с

младшего разряда входного кода, тактовый вход второго счетчика соединен с выходом синхронизатора, вход шифратора соединен с выходами разрядов

20 второго счетчика, адресный вход первого коммутатора соединен с выходом шифратора, выход второго коммутатора соединен с информационным входом первого коммутатора, а информацион

ный вход соединен с шинами кодов уп-

равления, выходы п третьих элементов совпадения соединены с суммирующими входами соответствующих реверсивных счетчиков, а первые входы соединены с выходом первого коммутатора, установочный вход счетчика циклов соединен с выходом синхронизатора, второй выход соединен с третьим входом второго элемента совпадения, первый вход четвертого элемента совпадения соединен с первым выходом счетчика циклов, а второй вход с выходом генератора импульсов, тактовый вход счетчика каналов соединен с выходом четвертого элемента совпадения, а выходы разрядов соединены с адресным входом второго коммутатора, входы дешифратора соединены с выходами разрядов счетчика каналов, а выходы соединены с втодом установки в

Примечание. Х- произвольное значение разрядов О

или 1. Таблица составлена для случая m в 2 ,