Генератор трехфазного сигнала Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

1

(21)4301664/24-07

(22)08,09.87

(46) 15.06,90. Бюл, IP 22

(71)Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного- объединения ХЭМЗ

(72)В.А.Ерухимович и А.И.Маркович

(53)621.316.727 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 546068, кл„ Н 02 М 1/08, 1975,

Калашников Б.Е. и др. Системы управления автономными инверторами, М.; Энергия, 1974, с, 91, рис. 53.

(54)ГЕНЕРАТОР ТРЕХФАЗНОГО СИГНАЛА

(57)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления непосредственного преобразователя частоты для формирования трехфазного сигнала. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы генератора. Для этого на

вьгходе интегратора формируется двух- полярный пилообразный сигнал. Данный сигнал и и версный ему сигнал сравниваются с выходным сигналом усилителя. Выходами генератора трехфазного сигнала, формирующего три 180-градусных логических сигнала, сдвинутых один относительно другого на 120 электрических градусов и имеющих частоту, пропоричональную величине входного сигнала, являются выход индикатора . уровня (фаза А) и выходы компараторов, па которых осуществляется сравнение сигналов (фазы В и С). Кроме того, за счет введения блока останова улучшается ремонтопригодность преобразователя благодаря тому, что обеспечивается останов генератора в положении, соответствующем рабочему состоянию той группы тиристоров преобразователя, ,в которой произошла авария. 1 ЗгИс ф-лы, 5 ил.

i

(Л

с

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления непосредственного преобразователя частоты для формирования трехфазного сигнала. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы генератора. Для этого на выходе интегратора формируется двухполярный пилообразный сигнал. Данный сигнал и инверсный ему сигнал сравниваются с выходным сигналом усилителя. Выходами генератора трехфазного сигнала, формирующего три 180-градусных логических сигнала, сдвинутых один относительно другого на 120 электрических градусов и имеющих частоту, пропорциональную величине входного сигнала, являются выход индикатора уровня (фаза A) и выходы компараторов, на которых осуществляется сравнение сигналов (фазы B и C). Кроме того, за счет введения блока останова улучшается ремонтопригодность преобразователя благодаря тому, что обеспечивается останов генератора в положении, соответствующем рабочему состоянию той группы тиристоров преобразователя, в которой произошла авария. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления непосредственными преобразователями частоты в электроприводе.

Целью изобретения является повышение надежности а также улучшение ремонтопригодности.

На фиг.1 приведена блок-схема генератора трехфазного сигнала; на фиг.2 - схема индикатора уровнч, пример выполнения; ка фиг«3 - временные диаграммы, поясняющие работу генератора; на фиг.4 - блок-схема генератора трехфазного сигнала с блоком останова; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие, работу блока останова.

Генератор трехфазного сигнала (фиг.1) содержит индикатор 1 уровня, выход однополярного логического сигнала которого подключен к управляющему входу переключающего ключа 2 и является выходом генератора, а выход знакопеременного опорного сигнала через усилитель 3 подключен к первым входам компараторов 4 и 5, выходы которых являются третьим и вторым выходами

ел

ч

|

со

генератора соответственно, а вторые входы одного непосредственно, а другого через первый инвертор 6 подключены к выходу интегратора 7 и к первому входу дополнительного переключающего ключа 8, второй вход которого подключен к выходу инвертора 6, выход - к входу индикатора 1 уровня, а управляющий вход - к выходу индикатора 9 знака, вход которого вместе с входом второго инвертора 10 и первым входом ключа 2 подключен к выходу источника 11 входного сигнала. Второй вход ключа 2 подключен к выходу инвертора 10, а его выход - к входу интегратора 7. Индикатор 1 уровня (фиг.2) может быть.выполнен на операционном усилителе 12, инвертирующий вход которого является входом индикатора 1, а выход подключен к входу масштабного преобразователя 13, через резистор 14 соединен с прямым входом усилителя 12 и через встречно включенные стабилитроны 15 и 16 - с общей шиной. Выход преобразователя 13 является выхоцом однополярного логического сигнала индикатора 1, а точка соединения резистора 14 с входом усилителя 12 и стабилитронами 15 и 16 - выходом знакопеременного опорного сигнала индикатора 1.

Генератор трехфазного сигнала (фиг.4) снабжен блоком 17 останова, выполненным на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, входы которого являются информационными входами блока 17, подключенными к выходам компараторов 4 и 5, а выход подключен к первому входу элемента И 19, выход которого подключен к управляющему входу первого замыкающего ключа 20, а второй вход является управляющим входом блока 17 и подключен к управляющему входу второго замыкающего ключа 21, вход которого подключен к входу ключа 20, а выход через ограничительный резистор 22 - к выходу индикатора 23 знака и через встречно включенные стабилитроны 24, 25 - к выходу ключа 20 и входу индикатора 23. Выход и вход ключа 20 образуют один и другой выходные выводы блока 17, подключенные к выходу и входу интегратора 7. К управляющему входу блока 17 подключен выход источника аварийного сигнала Стоп 26.

Генератор трехфазного сигнала работает следующим образом.

0

5

0 5

0

5

0

5

На выходе интегратора формируется , двухполярный пилообразный сигнал (U, фиг.З). Формирование данного-сигнала осуществляется путем поочередной подачи через переключающий ключ 2 на вход интегратора 7 от источника 11 входного сигнала об либо инверсного ему сигнала с выхода инвертора 10, Переключение переключающего ключа 2 осуществляется в моменты переключения индикатора 1 уровня, когда величина пилообразного сигнала на выходе интегратора 7 достигнет значений опорного сигнала индикатора 1 уровня - напряжения на стабилитронах 15 и 16 (и, фиг.З).

Управление переключающим,.ключом 2 осуществляется логическим сигналом, поступающим с первого выхода индикатора 1 уровня (U,1, фиг.З). Этот сигнал одновременно является первым выходным сигналом генератора и формируется путем преобразования знакопеременного выходного сигнала операционного усилителя 12 в логический сигнал масштабным преобразователем 13. I

Инверсный вход операционного усилителя 12 образует вход индикатора 1 уровня, и на него поступает выходной пилообразный сигнал интегратора 7. На прямой вход операционного усилителя 12 поступает опорный сигнал, повторяющий по знаку и фазе выходной сигнал операционного усилителя 12. Опорный сигнал является сигналом положительной обратной связи операционного усилителя 12, работающего в режиме индикатора уровня, этот сигнал знакопеременный, его амплитуда равна |по величине амплитуде выходного пилообразного сигнала интегратора 7. Опорный сигнал поступает с второго выхода индикатора 1 уровня на вход усилителя 3 и уменьшается усилителем

3в три раза. Выходной сигнал усилителя 3 сравнивается с выходным пилообразным сигналом интегратора 7 и инверсным ему выходным сигналом инвертора 6 на входах компараторов 4

и 5. При этом с выходов компараторов

4и 5 снимаются логические 180-градусные сигналы, сдвинутые на фазе соответственно на 120 эл.град. относительно сигнала (U4,US, фиг.З), поступающего с первого выхода индикатора 1 уровня. Выходные сигналы компараторов 4 и 5 явчяются соответст-венно вторым и третьим выходными сигналами генератора.

В зависимости от полярности входного сигнала оЈ на вход индикатора 1 уровня поступает через управляющий ключ 8 выходной сигнал интегратора 7 либо инверсный ему сигнал с выхода инвертора 6. Этим обеспечивается работоспособность предлагаемого устройства при обеих полярностях входного сигнала об и реверс при изменении полярности od.

Блок 17 останова останавливает при поступлении внешнего сигнала Стоп генератор трехфазного сигнала. При этом выходные сигналы последнего сохраняют значения, которые были в момент поступления внешнего сигнала Стоп, что необходимо для обнаружения неисправности, приведшей к аварийному режиму преобразователя.

Для сохранения значения выходных сигналов необходимо, чтобы после поступления на управляющий вход блока 17 внешнего сигнала Стоп не переключился ни индикатор 1 уровня, ни компараторы 4 и 5. Индикатор 1 уровня переключается при достижении выходным сигналом интегратора 7 амплитудного значения, а компараторы 4 и 5,переключаются при превышении одной- трети амплитудного значения. Чтобы исключить переключение индикатора 1 уровня и

При поступлении внешнего сигнала Стоп на интервалах выходного сигнала интеграторов

ь

ш

Гt IT I

«оке 3

3 Чип« Ци« ке замыкающий ключ 20

разомкнут. Замыкающий ключ 21 всегда замкнут при поступлении внешнего сигнала Стоп на его управляющий вход. Сигнал с выхода интегратора 7 поступает на вход индикатора 23 знака, который формирует большой по уровню сиг нал, полярность которого определяется знаком сигнала на выходе интегратора 7. Необходимо, чтобы при любой величине дзухполярного пилообразного сигнала на выходе интегратора 7 величины сигнала на выходе индикатора 23 было достаточно для выведения через резистор 22 на стабилизирующий режим работы в зависимости от полярности сигнала на выходе интегратора 7 одно- 25 го из стабилитронов 4, 5. Тогда при появлении сигнала Стоп в рассматриваемом режиме величина сигнала на выходе интегратора 7 определяется напряжением на одном из стабилитронов 249 25, и генератор трехфазного сигнала фиксирует момент появления внешнего сигнала Стоп.

Индикатором 1 уровня определяется, на каком участке (восходящем или нисходящем) двухполярного пилообразного

15

20

30

компараторов 4 и 5 необходимо удержи- сигнала, формируемого интегратором 7,

вать величину выходи го сигнала интегратора 7 внутри того из трех возможных диапазонов, в котором находился данный сигнал в момент поступления сигнала Стоп от источника 26:

h

п 1

макс 3

и,

макс

..

L з л(вкс з макс|

З «акс

где UMaKC- амплитудное значение выходного сигнала интегратора 7. Для фиксации выходного сигнала ин7 на интервале Г s U,,

тегратора

3 макс

его сигнал устанавливается

равным нулю перемыканием входа и выхода интегратора замыкающим ключом 20 (фиг.4). На его управляющий вход при наличии внешнего сигнала Стол через элемент И 19 поступает выходной сигнал элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18 (фиг.5).

15717296

При поступлении внешнего сигнала Стоп на интервалах выходного сигнала интеграторов

ь

Гt IT I

«оке 3

3 Чип« Ци« ке замыкающий ключ 20

разомкнут. Замыкающий ключ 21 всегда замкнут при поступлении внешнего сигнала Стоп на его управляющий вход. Сигнал с выхода интегратора 7 поступает на вход индикатора 23 знака, который формирует большой по уровню сигнал, полярность которого определяется знаком сигнала на выходе интегратора 7. Необходимо, чтобы при любой величине дзухполярного пилообразного сигнала на выходе интегратора 7 величины сигнала на выходе индикатора 23 было достаточно для выведения через резистор 22 на стабилизирующий режим работы в зависимости от полярности сигнала на выходе интегратора 7 одно- 5 го из стабилитронов 4, 5. Тогда при появлении сигнала Стоп в рассматриваемом режиме величина сигнала на выходе интегратора 7 определяется напряжением на одном из стабилитронов 249 25, и генератор трехфазного сигнала фиксирует момент появления внешнего сигнала Стоп.

Индикатором 1 уровня определяется, на каком участке (восходящем или нисходящем) двухполярного пилообразного

5

0

0

происходит останов фазного сигнала.

генератора трех

Таким образом, в результате введения новых элементов и связей между ними повышается надежность работы генератора,а в результате обеспечения останова генератора в положении, соответствующем рабочему состоянию той группы тиристоров преобразователя, в которой произошла авария, улучшается ремонтопригодность преобразователя.

Формула изобретения

и tu

Фиг.З

А

ФигЛ

Составитель В.Жмуров Редактор Л.Веселовская Техред М.Ходанич Корректор О. Кравцова

Заказ 1520

Тираж 494

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,- Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.5

Подписное