Цифровое устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1991 года по МПК H02M5/22 

формирователь 20, блок 21 потенциальной развязки и блок 22 тиристоров преобразователя с подключенным к не- му блоком 23 нагрузки, а выходы вто- рого счетчика 7, и информационный выход второго мультиплексора 24 второго канала управления с подключении ми к нему блоком 25 ввода цифрового параметра, блоком 26 выбора парамет ра, задатчиком 27 кода и вторым арифметическим блоком 28, к информационным входам которого подключены аналого-цифровые преобразователи 29 и 30 и к выходу управления - блок 31 выбора операции, соединены с вторым блоком 32 сравнения кодов, к выходу которого и выходу старшего разряда второго счетчика 7 подключен своими входами RS-триггер 33, к выходу которого управляющим входом подключен опорный генератор 34 с подключенным к его выходу счетным входом первым двоичным счетчиком. 1 ф-лы, 4 ил

Изобретение относится к элект- ротехнике и может быть использовано при построении цифровых систем управления тиристорными преобразовате- лями. Целью изобретения является обес печение возможности изменения законов регулирования. Цифровое устройство для управления вентильным преобразователем содержит диодный мост 1 с подключенным последовательно балластным резистором 2 и тиристором 3, между анодом и управляющим электродом которого включен светодиод оптронного блока 4 с подключенным к его фотодиоду импульсным усилителем 5, к вы- ходу которого подключены входом установки нуля счетчик 6 и счетным входом второй счетчик 7, причем информационг ный выход первого счетчика и информа ционный выход первого мультиплексора 8 первого канала управления с подклю - ченными к нему блоком 9 ввода цифровых регулируемых параметров, блоком 10 выбора регулируемого параметра, задатчиком 11 кода и арифметическим блоком 12 сложения и вычитания, к информационным входам которого подключены первый и второй аналого-цифровые преобразователи 13 и 14 и к входу управления - блок 15 выбора операции арифметического блока, соединены с первым блоком 16 сравнения кодов, к выходу которого подключены последовательно блок 17 формирования импульса по срезу, элемент И 18, , подключенный вторым входом к релак- сационному генератору 19 усилитель-, S (Л о оо о со GD

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управле- ния преобразователями в системах автоматического регулирования технологических процессов.

Целью изобретения является обеспечение возможности изменения зако- нов регулирования.

На чертеже представлена схема цифрового устройства для управления вентильным преобразователем

Устройство содержит блок синхро- низации с сетью, включающий в себя диодный мост 1 с подключенными последовательно балластным резистором 2 и тиристором 3, между анодом и управляющим электродом которого включен светодиод оптронного блока 4 с подключенным к его фотодиоду импульсным усилителем 5, к выходу которого подключены вход установки нуля первого счетчика 6 и счетный вход второго счетчика 7, причем выходы счетчика 6 и выходы мультиплексора 8 первого канала управления с подключенными к нему блоком 9 ввода цифровых регулируемых параметров, первым блоком 10 выбора регулируемых параметров, первым задатчиком 11 кода и первым арифметическим блоком 12 сложения и вычитания, к информационным входам которого подключены первый и второй аналого-цифровые преобразователи 13 и 14, а к входу управления - блок 15 задания операции арифметического блока, соединены с первым блоком 16 сравнения кодов, к выходу которого подключены последовательно блок 17 формирования импульса по срезу, элемент И 18, подключенный вторым входо к генератору 19 управляющих импуль

0

5

о ,- о

0

5

сов, усилитель-формирователь 20, блок 21 потенциальной развязки и блок 22 тиристоров преобразователя с подключенным к нему блоком 23 нагрузки Выходы второго счетчика 7 и выход второго мультиплексора 24 второго канала управления с подключенными к нему блоком 25 ввода цифровых регулируемых параметров, блоком 26 выбора регулируемых параметров, задатчиком 27 кода и арифметическим блоком 28 сложения и вычитания, к информационным входам которого подключены аналого-цифровые преобразователи 29 и 30, а к выходу управления - блок 31 задания операции сложения или вычитания, соединены с вторым блоком 32 сравнения кодов, к выходу которого и выходу старшего разряда счетчика 7 подкпючен своими входами RS-триггер 33, к выходу которого управляющим входом подключен генератор 34 опорных импульсов с подключенными к его выходу счетным входом счетчика 6, к входу установки нуля которого подключен синхронизатор 35.

Цифровое устройство для управления вентильным преобразователем работает следующим образом.

По мере повышения потенциала на .выходе диодного моста 1 возрастает ток, протекающий через электрическую цепь состоящую из балластного резистора 2, светодиода оптронного блока 4 и управляющего электрода тиристора 3 При этом увеличивается яркость свечения светодиода и вместе с ней и ток, протекающий через фотодиод оптронного блока 4

Как только поступающий на управляющий электрод ток станет равен то-

ку отпирания, тиристор 3 открывается и шунтирует светодиод, яркость све- чения которого при этом снижается до нуля, благодаря чему резко уменьшается протекающий через фотодиод ток и на выходе усилителя 5 формируется короткий импульс, при поступлении которого на вход установки нуля счетчика 6 этот счетчик обнуляется

Таким образом, обнуление счетчика 6 осуществляется в начале каждого полупериода сетевого напряжения

После обнуления счетчик 6 вновь начинает подсчет импульсов, поступающих на его счетный вход с выхода опорного генератора 34

Как только цифровой код на выходе счетчика 6 сравняется с цифровым кодом на выходе мультиплексора 8, на выходе блока 16 формируется уровень логической единицы, с поступлением которого на вход блока 17 на выходе последнего формируется импульс заданной длительности, с поступлением которого на первый вход элемента И 18 импульсы с выхода релаксационного генератора 19 начинают поступать через усилитель-формирователь 20 и блок 21 на управляющий вход блока 22 При этом открывается соответствующий тиристор и подключает блок 23 к сетевому напряжению в момент, определяемый углом отпирания тиристора, величина которого определяется цифровым кодом на выходе мультиплексора 8

I

Первый мультиплексор 8 служит для

подключения к информационному входу блока 16 либо блока 9, служащего для подачи в устройство цифровой информации с датчиков или вычислительных устройств, либо задатчика Не помощью которого осуществляется ручное задание фиксированного угла отпирания тиристоров в блоке 22, либо блок 12, который в зависимости от кода на выходе блока 15 работает в режиме арифметического сложения или вычитания, благодаря чему цифровое устройство для управления вентильным преобразователем может работать в режиме двухпараметрического регулировани (режим сложения) или разностного регулирования (режим вычитания) Датчики аналоговых параметров регулирования подключаются к входам аналого- цифровых преобразователей 13 и. 14 Такое включение и возможность менять

5

0

функции блока 12 позволяют формировать различные законы регулирования-;

Коммутация выходов блоков и выбор параметра регулирования с помощью мультиплексора 8 осуществляется путем задания соответствующего цифрового кода на выходе блока 10

Число-импульсное управление тиристорами блока 22 осуществляется следующим образом

Импульсы с выхода усилителя 5 поступают на счетный вход счетчдка 7, который при этом осуществляет подсчет чи.сла полупериодов сетевого напряжения Цифровой код на выходе счетчика 7 сравнивается с цифровым кодом на выходе второго мультиплексора 24 с помощью блока 32

При равенстве цифровых кодов на выходе на выходе блока 32 формируется уровень логической единицы, который фронтом переводит триггер 33 в состояние, при котором на его выходе 5 формируется уровень логической единицы. При этом с опорного генератора 34 начинают поступать импульсы на счетный вход счетчика 6, который начинает функционировать по описанной схеме.

После переполнения счетчика 7 на выходе его старшего разряда формируется импульс, переводящий триггер 33 в состояние, при котором на его выходе формируется уровень логического нуля, при поступлении которого на управляющий вход опорного генера- тора 34 импульсы с его выхода перестают поступать на счетный вход счет чика 6, а поэтому до тех пор, пока второй счетчик не заполнится до со стояния, при котором цифровой код на его выходе станет равен цифровому коду на выходе второго мультиплексора 24, тиристоры блока 22 постоянно находятся в закрытом состоянии

Таким образом, емкость счетчика 7 определяет время цикла число-импульс-

0

5

0

5

ного управления блоком 22, которое равно произведению длительности полу- периода на коэффициент пересчета.

Время цикла, при котором импульсы с выхода опорного генератора 34 не поступают на счетный вход счетчика 6, определяется как произведение цифрового кода на выходе мультиплексора 24 на длительность полупериода сетевого напряжения.

Таким образом, число-импульсное регулирование мощности, рассеиваемой на блоке 23, осуществляется за счет изменения отношения времени, в течение которого на выходе триггера 33 имеет место уровень логической единицы, к времени, в течение которого на его выходе имеет место уровень логического нуля

Второй канал правления, состоящий из мультиплексора 24, блоков 25-28 и 31 и преобразователей 29 и 30, функционирует так же, как и первый, благодаря чему при подключении к анало- го-цифровым преобразователям 29 и 30 датчиков регулируемых параметров с аналоговым выходом можно осуществлят двухпараметрическое регулирование и при число-импульсном управлении тиристорами

Поскольку в устройстве имеют мест одновременно как фазо-импульсное, так и число-импульсное управление за счет одновременной работы обоих каналов, то с его помощью можно осуществлять четырехпараметрическое регулирование, что позволяет использовать цифровое устройство для управления вентильным преобразователем практически в любых системах автоматического регулирования технологических процессов.

Кроме того, устройство позволяет осуществлять управление тиристорами при одновременном подключении его к внешним устройствам с аналоговыми и цифровыми выходами.

Формула изобретения

. 1 Цифровое устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее блок сетевой синхронизации и генератор опорных импульсов, к выходам которых подключены входы установки нуля и счетньй вход первого счетчика, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения кодов, генератор управляющих импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого через усилитель-формирователь и блок потенциальной развязки соединен с выходом устройства, отличающее - с я тем, что, с целью обеспечения возможности изменения законов регулирования, оно снабжено блоком формирования импульсов по срезу, вторым

0

5 n

0

0

5

0

5

счетчиком, вторым блоком сравнения кодов, RS-триггером и двумя каналами управления, каждый из которых содержит арифметический блок сложения и вычитания, мультиплексор, два аналого-цифровых преобразователя, блок задания операций арифметического блока, задатчик кода, блок выбора регулируемого параметра и блок ввода цифровых регулируемых параметров, причем в каждом канале управления входы арифметического блока сложения и вычитания соединены с выходами двух аналого-цифровых преобразователей, входы управления - с выходом блока задания операций арифметического блока, выходы арифметического блока сложения и вычитания, блока ввода цифровых регулируемых параметров и задатчика кода подключены к соответствующим информационным входам мультиплексора, управляющие входы которого соединены с выходами блока выбора регулируемых параметров, входы аналого-цифровых преобразователей использованы как входы для введения аналоговой информации о регулируемых параметрах, вход блока ввода цифровых регулируемых параметров использован как вход для введения цифровой информации о регулируемых параметрах, выход мультиплексора использован как выход канала управления, выход блока сетевой синхронизации соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого подключены к первым входам второго блока сравнения кодов, вторые входы обоих блокор сравнения кодов подключены к выходу соответствующего канала управления, выход первого блока сравнения кодов через блок формирования импульса по срезу подключен к второму входу элемента И, выход второго блока сравнения кодов и выход старшего разряда второго счетчика соединены с входами RS-триггера, выход которого подключен к входу генератора опорных импульсов

.2. Устройство по , о т л и - чающееся тем, что блок сетевой синхронизации содержит диодный мост, резистор, тиристор, оптронный блок и импульсный усилитель, причем вход диодного моста предназначен для подключения к сети и использован как вход блока сетевой синхронизации, к выходу диодного моста подключены последовательно резистор и тиристор,

91636960Ю

между анодом и управляющим электро подключен импульсный усилитель, выдом которого включен светодиод которого использован как выход

ронного блока, к фотодиоду которогсблока сетевой синхронизации