Устройство для управления тиристорным прерывателем для слойно-периодной электрошлаковой сварки Советский патент 1993 года по МПК H02M5/257 H02H7/10 

признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следо- вательно, обеспечивают заявляемым решениям соответствие критерию Существенные отличия.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства управления; на фиг. 2 временные диаграммы.

Устройство управления тиристорным прерывателем для .слойно-рериодной электрошлаковой сварки содержит датчик 1 фазы напряжения, вырабатывающий прямоугольные импульсы, передние фронты которых соответствуют положительному и отрицательному переходам сетевого напряжения через нуль, и короткие импульсы в моменты времени, соответствующие фазе сетевого напряжения 90 и 270 эл.град., генератор 2 пилообразного напряжения ступенчатой формы, триггер 3 управления, блок 4 формирования напряжения треугольно-ступенчатой формы, нуль-орган 5, формирователь 6 импульсов по фронту входного сигнала, три элемента ЗИ-НЕ 7, 8 и 9 и усилитель импульсов 10.

На представленных диаграммах напряжения (фиг. 2) напряжения на элементах схемы имеют индекс этого элемента, так 1Ио - напряжение на выходе элемента 10.

С четвертого выхода датчика 1 фазы напряжения импульсы синхронизации поступают на вход генератора 2 пилообразного напряжения ступенчатой формы, синхронизируя его с частотой питающей сети. С третьего выхода генератора 2 пилообразного напряжения ступенчатой формы короткие импульсы, задние фронты которых соответствуют моменту формирования пилообразного напряжения ступенчатой формы, поступают на вход триггера 3 управления. С первого и второго выходов генератора 2 ступенчато-возрастающее и ступенчато-убывающее напряжение поступают на информационные входы блока 4 формирования напряжения треугольно-ступенчатой формы, а на управляющие входы -сигналы с прямого и инверсного выходов триггера 3 управления.

Блок 4 формирования интервала времени задает период регулирования, и на заданном периоде осуществляет формирование напряжения треугольно-ступенчатой формы, которое поступает на один из двух входов нуль-органа 5, на другой вход которого поступает напряжение задания. С выхода нуль-органа 5 сигнал поступает на вхой формирователя 6 импульсов по фронту входного сигнала и первый вход элемента

ЗИ-НЕ 9. Сигнал с выхода формирователя 6 импульсов поступает на один из двух объединенных входов элементов ЗИ-НЕ 7 и 8, на другой объединенный вход которого посту- 5 пает сигнал с первого выхода датчика 1 фазы напряжения, со второго и третьего выходов которого прямоугольные импульсы, передние фронты которых соответству- . ют положительному и отрицательному

0 переходам сетевого напряжения через нуль, поступают соответственно на третьи входы элементов ЗИ-НЕ 7 и 8, выход которых соединен соответственно со вторым и третьим входами элемента ЗИ-НЕ 9, выход которого

5 управляет работой усилителя импульсов 10. С выхода последнего управляющие импульсы поступают на вход тиристорного прерывателя.

Устройство управления работает следу0 ющим образом.

Допустим, что в момент времени ti (см. фиг. 2)срабатываетнуль-орган 5. По фронту сигнала с выхода нуль-органа 5 формирователь 6 импульсов по фронту входного Сигна5 ла формируегимпульс с длительностью гп 15 мс (интервал времени ti-t4), который поступает на объединенные первые входы элементов ЗИ-НЕ 7 и 8. На объединенные , вторые входы и третьи входы последних по0 ступают соответственно импульсы с первого, второго и третьего выходов датчика 1 фазы напряжения. При этом высокий логический уровень устанавливается одновременно на всех входах элемента ЗИ-НЕ 8. На

5 выходе элемента ЗИ-НЕ 8 устанавливается низкий логический уровень. В момент времени 2 элемент ЗИ-НЕ 8 закрывается уровнем логического нуля, поступающим с первого и третьего выходов датчика 1 фазы

0 напряжения, и на его выходе устанавливается уровень логической единицы. При этом, сигнал с выхода элемента ЗИ-НЕ 9 запрещает работу усилителя импульсов 10. В момент ts высокий логический уровень

5 устанавливается одновременно на всех входах логического элемента ЗИ-НЕ 7, поступающий с первого и второго выходов датчика 1 фазы напряжения и с выхода формирователя 6 импульсов. При этом на выходе эле0 мента ЗИ-НЕ 7 появляется уровень логического нуля, который поступает на второй вход элемента ЗИ-НЕ 9, с выхода которого высокий логический уровень разрешает кратковременную работу усили5 теля импульсов 10 с фазовым углом 90 эл.град. В момент времени IA одновременно на всех входах элемента ЗИ-НЕ 7 устанавливается низкий логический уровень, и на его выходе появляется уровень логической

единицы. При этом элементЗИ-НЕ 9 запрещает работу усилителя импульсов 10,

В момент времени t5 нуль-орган 5 возвращается в исходное состояние, т.е. на его выходе устанавливается низкий логический уровень, который поступает на первый вход элемента ЗИ-НЕ 9, а на второй и третий входы которого поступает уровень логической единицы. При этом сигнал с выхода элемента ЗИ-НЕ 9 разрешает работу усилителя импульсов 10 с фазовым углом 270 эл.грзд.

В момент ta срабатывает нуль-орган 5. По фронту сигнала с выхода последнего формирователь б импульсов формирует очередной импульс с длительностью тп 15 мс. Одновременно с этим высокий логический уровень устанавливается на всех трех входах логического элемента ЗИ-НЕ 7. На выходе элемента ЗИ-НЕ 7 устанавливается низкий логический уровень. В момент перехода напряжения сети через нуль (момент т.) элемент ЗИ-НЕ 7 закрывается низким логическим уровнем, поступающим с первого и второго выходов датчика 1 фазы напряжения, и на его выходе устанавливается высокий логический уровень. При этом сигнал с выхода элемента ЗИ-НЕ 9 запрещает работу усилителя импульсов 10. В момент времени ta одновременно на всех входах элемента -ЗИ-НЕ 8 устанавливается высокий логический уровень, поступающий с первого и третьего выходов датчика Т фазы напряже- . ния и с выхода формирователя 6 импульсов. При этом на выходе элемента ЗИ-НЕ 8 появляется уровень логического нуля, который поступает на третий вход элемента ЗИ-НЕ 9, с выхода которого высокий логический уровень разрешает кратковременную работу усилителя импульсов 10 с фазовым углом 270 эл.град. В момент tg одновременно на всех входах элемента 8 устанавливается уровень логического нуля, и на его выходе появляется высокий логический уровень, При этом элем.ент ЗИ-НЕ 9 запрещает работу усилителя импульсов 10.

Следующий цикл работы тиристорного прерывателя начинается с фазовым углом 90 эл.град,(момент времени хю).

Предлагаемое устройство не требует введения блока фазирования для размагничивания .трансформатора. Это упрощает настройку устройства управления тиристорным прерывателем.

Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным прерывателем для слойно-периодной- электрош лаковой сварки, содержащее датчик фазы напряжения с первым выходом

коротких импульсов в моменты времени, соответствующие фазе сетевого напряжения 90 и 270 эл.град., вторым и третьим выходами прямоугольных импульсов, передние

фронты которых соответствуют положитель- ном у и отрицательному переходам сетевого напряжения через нуль и четвертым выходом синхронизации генератора пилообразного напряжения ступенчатой формы,

нуль-орган, один из входов которого предназначен для подключения сигнала задания, формирователь импульсов по фронту входного сигнала, усилитель импульсов, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения схемы, в него введены триггер управления, три элемента ЗИ-НЕ и блок формирования напряжения треугольно-ступенчатой формы, а генератор пилообразного напряжения ступенчатой формы дополнительно снабжен выходом ступенчато-убывающего напряжения и выходом коротких импульсов, передние фронты которых соответствуют моменту формирования пилообразного напряжения ступенчатой формы, причем первый и второй информационные входы блока формирования напряжения треугольно-ступенчатой формы подключены соответственно к выходу ступенчато-возрастающего и

выходу ступенчато-убывающего напряжения генератора пилообразного напряжения ступенчатой формы, а первый и второй управляющие входы подключены к соответствующим выходам триггера управления, вход

управления которого подключен к выходу коротких импульсов генератора пилообразного напряжения ступенчатой формы, при этом первые объединенные входы первого и второго элементов ЗИ-НЕ соединены с

выходом формирователя импульсов по фронту входного сигнала, вторые объединенные входы первого и второго элементов ЗИ-НЕ подключены к первому выходу коротких импульсов датчика фазы напряжения. а третьи входы первого и второго элементов ЗИ-НЕ подключены соответственно к второму и третьему входам прямо- угол,ьных и мпульсов датчика фазы .напряжения, при этом первый вход третьего

элемента ЗИ-НЕ подключен к входу формирователя импульсов по фронту входного сигнала и выходу нуль-органа, второй вход которого подключен к выходу блока формирования напряжения треугольно-ступенча5 той формы, второй и,третий входы третьего элемента ЗИ-НЕ подключены к выходам первого и второго элементов ЗИ-НЕ, выход третьего элемента ЗИ-НЕ подключен к входу усилителя импульсов.

Ни Из Uu

DM и,

1ЛГШ ЛЛЛ ЛЛЛ ЛГ-ЯГ/1//1Л

I I

«

I I