УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Советский патент 1974 года по МПК B60L15/08 H02M3/135 

1

Изобретение относится к устройствам для импульсного регулирования напряжения и может быть использовано в системах безреостатного тиристорно-импульсного регулирования напряжения, например, на электроподвижном составе постоянного тока.

Известны устройства для управления широтно-импульсньш преобразователем, состоящие из задающего генератора, тактового счетчика импульсов, реверсивного счетчика управления с одинаковым количеством триггеров, дешифратора, выходных усилителей сдвигаемой и несдвигаемой последовательностей импульсов и пульта управления.

Однако в таких устройствах увеличение числа ступеней регулирования связано с увеличением элементов (диодов и резисторов) дешифратора, что, в свою очередь, требует установки более мощных триггеров в счетчиках либо дополнительных усилителей мощности выходных сигналов триггеров счетчиков, а также применения в цепи питания дешифратора специального ключа, синхронизированного с задающи.м генератором. Кроме того, в известных устройствах задающий генератор выполняет только функцию генерирования тактовых импульсов и не связан непосредственно со входными шинами дешифра.тора, что приводит к увеличению числа триггеров тактового счетчика импульсов и требует повышения частоты переключений генератора и первого триггера тактового счетчика. Для упрощения схемы в предлагаемое устройство введен второй дешифратор, выполненный в виде диодной схемы совпадений «И с количеством входов, равным количеству триггеров реверсивного счетчика импульсов, и соединенный через промежуточные усилители

с первым дешифратором.

Такое выполнение устройства позволяет значительно сократить количество элементов дешифратора, уменьшить токовую нагрузку триггеров счетчиков, исключить специальный

ключ в цепи питания дешифратора, а также использовать задающий генератор в качестве первого триггера тактового счетчика и.мпульсов, снизив частоту его переключений. Для управления многофазным широтно-импульсным преобразователем устройство содержит блок инверторов, включенный между промел уточными усилителями и вторым дешифратором, а также третий дешифратор, включенный между задающим генератором,

тактовым счетчиком им пульсов и вы.ходпыми усилителями несдвигаемой последовательности импульсов.

На фиг. I изображена логическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 - то же.

для управления многофазным нреобразователем.

Задающий генератор 1 (см. фиг. 1), предСГсИзлнющий собой симметричный мультивибратор, двумя противофазными выходами соединен с дешифратором 2 и одним из указанных выходов подключеи к тактовому счетчику 3 имнульсов, который онределенным количеством выходов связан также с дешифратором 2. Реверсивный счетчик 4 унравления двумя вхолдами соединен с контроллером 5 машиниста, а выходами подключен к дешифратору 2. Дешифратор 2 через блок 6 иромел уточных усилителей связан с донолнительным дешифратором 7, соединенным с выходным усилителем 8 сдвигаемой последовательности импульсов. Выходной усилитель 9 несдвигаемой последовательности импульсов соединен со счетчиком 3.

Задаюп;ий генератор 1 состоит из двух элементов 10 и 11 времеии и соедииеп с двумя схемами 12 и 13 совпадения дешифратора 2, а также со счетным входом триггера 14 счетчика 3 импульсов. Последний представляет еобой двоичный счетчнк импульсов, состоящий из (п - 1) триггеров. Каждый триггер 14 и 15 счетчика 3 своими выходами соедиГСИ с соответствующими схемами 16-19 совнадепия. Ревсфсивный счетчнк 4 управления нредставляст собой также двончный счетчик и состоит из п триггеров 20-22, соединенных со вторыми входами схем 12, 13 и 16-19 совпадення дешифратора 2. Каждая нара схем 12 и 13, 16 и 17 ... 18 и 19 совнадения дешифратора 2, объединяющая соответствующие триггеры 10 и 20, 14 и 21 ... 15 и 22 разноименных счетчиков, соединена с соответствующими схемами «ИЛИ 23-25, которые через промежуточные усилители 26-28 связаны с дешифратором 7. Дешифратор 7 представляет собой схему совпадений j и входами и своим выходом тюдклгочен х усилителю 8 сдвигаемой носледовательности имнульсов. Выходной усилитель 9 ;есдвигаемой последовательности имнульсов соединен с одним из выходов носледиего триггера 15 счетчика 3.

При включении устройства управлепня широтно-имнульсным преобразователем задающий ге;1ератор 1 посылает сигиалы с периодом Ти.г. следования нг-гнульсов па вход счетчнка 3, который при помощи одного из выходов носледнего триггера управляет усилителем 9, работаюнхим с периодом Tj следоваиия импульсов, в (rt - 1) раз большим периода .. следоВа ня кмнульсов задающего генератора. Усилитель 8 управляется импульсами с выхода дешифратора 7, вхсды котоггого получают сигналы от дешифратора 2 через блок 6 промежуточных усилителей. Беременной имнульсов управления усилителя 8 относительно импульсов управления усилителя 9 зависит от состояния реверсивного счетчика 4, иосылаюнгего определенный код на схемы 12,13 и 16-19 совнадения дешифратора 2. Состояние счетчика 4 может изменяться при помощи

сигналов, подаваемых от контроллера 5 машиниета но шине наоора (суммирования) ли00 но шнне возврата (вычитания).

Одновременно на вторые входы схем 12, 13 и 1Ь-1э совнадения дешифратора 2 подаются сигналы в виде двоичного кода, изменяемого с частотой , от задающего

.г.

ieucpaiopa 1 и тактовою счетчнка 3 импульсов.

ij резулыа.е сравнения кодов, лостунающих на схемы (2, Ij и Id-19 совпадения от разноименных счетчиков 4 и 3, на выходах схем го-2о дешифратора 2 появляются cHrnajiU, которые через нромежуточные усилители 2о-2б иодаются на схему совнадення «И дешифратора 7.

Гаким ооразом, на входе усилителя 8 появляются импульсы с периодом Ту следования, сдвинутые относительно импульсов усилителя 9 на величину, кратную нолунериоду следова 1ИЯ имиульсов задающего генератора (1/2 r.i-J. Измеиение временного сдвига в ту или 1Н1ую сторону осуществляется ступенчато.

11ри уиравлении многофазным широтно-имнульсным преобразователем (см. фиг. 2} задающий генератор 1 двумя противофазными выходами соединен с дешифраторами 29 и 2, а одним из указанных выходов подключен к тактовому счетчику 3 импульсов, который онределенным количеством выходов связан также с дешифраторами 29 и 2. Реверсивный счетчик 4 унравления двумя входами соединен с контроллером 5 машиниста, а выходами нодключен к дешифратору 2, который связан с блоком 6 иромежуточных усилителей. Блок 6 евоими выходами через блок 30 инверторов, а также непосредствеппо связан с дешифратором 7, соединенным е блоком выходных усилителей 8 сдвигаемых последовательностей имнульсов. Блок выходных усилителей 9 песдвигаемых последовательностей импульсов соединеп с выходами дешифратора 29.

При включении устройства управления задающий генератор 1 подает прямоугольные импульсы с периодом Гз.г. следования на вход счетчика 3, который вместе с генератором посылает сигналы в виде двоичного кода, изме50 няющегося с частотой

на многоГ,

входовые диодные схемы 31-33 совпадения дешифратора 29 и одновременно на двухвходовые схемы 12, 13 и 16-19 совпадения дешифратора 2. Таким образом, на выходах схем 31-33 дешифратора 29 формируются несдвигаемые последовательности импульсов многофазной системы с жесткими временными интервалами между ними и с периодом

ГУ следования, в раз большим периода Гз.г. следования импульсов задающего генератора 1. Указанные последовательности имнульсов поступают на соответствующие выходные усилители 34-36. Усилители 37-39

сдвигаемых последовательностей импульсов многофазной системы управляются сигналами с выходов схем 40-42 совпадения дешифратора 7, который обеспечивает постоянный временной интервал между сдвигаемыми носледовательиостями импульсов в пронессе рсгулирования. Временной сдвиг всех последовательностей импульсов управления блока выходных усилителей 8 относительно соответствующих последовательностей имплльсов управления блока выходных усилителей 9 зависит от состояния реверсивного счетчика 4 управления, посылающего определенный код на схемы 12, 13 и 16-19 совпадения дентифратора 2. Состояние счетчика 4 изменяется нри помощн сигналов, подаваемых от контроллера 5 машиниста по шине ня.бора (суммирования) либо но шине возврата (вычитания). В результате сравнения кодов, поступающих на схемы 12, 13 и 16-19 совпадения дешифратора 2 от элементов 10 и И задающего генератора 1 и триггеров 14 н 15 сч- тчика 3 импульсов, а также от триггеров 20- 22 счетчика 4, на выходах схемы «ИЛИ 23-25 дешифратора 2, собирающих сигналы с соответствующих пар схем совпадения этого дешифратора, появляются имнлльсьт, поступающие на входы промежуточных усилителен 26-28. Промежуточные усилители посылают сигналы в виде двоичного кодя на вхоп. схем 40 и 41 совпадения детнисЬраторя 7. я также на инверторы 43-45. ппи помощи которых на входы схем 41 и 42 совпяления дошифратора 7 посылаются сигнялм обпаттого кода. Каждая многовхоловая схема говпядония детнифратопа 7 ппеобпазуот на ее входы код в соответствующую последовательность импульс я с огро.то т лрпеЛТеНПЬТ И РТ ВГЛО отттО Итр.-;,т1. ттт л/гт-у пос.деловательностей импульсов. cH Mqi M-ix с выхолов остальных схем совпяден - летнн ратора 7. образом. внходн р л:г-плтттгли 37-39 гЬТ1Мир Ют тчигясмыр последо.частотой fy - -- - тельности ИМПУЛЬСОВ с равной частоте несдвигаемых поо/г-lr э.г. имнульсоБ. формир см1 1х следовательностей усилт1теля 1И 34-36. Последовательности импульсов блока т.ыходпы устмттелей 8 относительчг соот-С;: o-ii .тьсоп блока выходных усилителей 9 в за т-снмостп от состо кпч сг егсмв ого Сетч11:а 4 упряв -,о,,,г, ствнглть ня р ,-и«11пу, кратную полупериоду следования пмн льсов задающего генератора (1/2 Г.,-.). Измененнед состояния реверсивного счетчика управления осуществляется ступенчатое ттзмененне величины временного сдвига между соответствующими последовательностям г-мпульсов разнои; тен1ьтх блоков выхолньт c лт тeлeй 8 и 9. Количес во ступеней (позиций) регулттрования, а также нредел-ное ко.тгчество управляемых фаз нпфотно-импул-спого преобpa3on 0iя лр. от числа . тпттггепс реверстшгого ciieTHHKa управления и определяются требОБЯНИЯМТТ. ПреДЪЯРЛЯОЛТ - РеГУЛИруе ьп об ,ек-м тт-г- рг ггс.1т устройстп ЛПравленчя. Предмет н з о б р е т е и v- я 1.Устройство для управления ншротноимнульсным преобразователем. состоящее из задаютнего генераторп. такттого счетчика импульсов, певеренвного унравления, aenindipaTopa. яыхолньх лтглителей слвигае:,той н несдчнгаемой последов-тельностей штпульсов н контроллепа манпписта, о т л Т; ч а ю И, е е с я тем. что. с Т1слью упрощечя. оно содержит детнифрптор, выпол ен ый в днгдтой совпадений «И с количество т входов, ря.пным колнстестрд тоиггепов реверсивного счетчика импульсов, и соедииенный через пpoмeж точпыр ус.Ттели с первым деншфратопо . 2.Устройстрп по н. 1. с т л н ч л ю нт е е с я тем, что. с тслью обеспеченття воз;,10 1остт лправле Т1я л1-огос -зП1ТМ ппсобпазот телем. оно содержтгт блок ттн ертопов. чключепгтт тй между пролслУточттьтмтт лсттлителями тг вторым дечиг1 ратопо ;. и третий денгт пя- оп. р,.й лгежлу злляюнпп.т геттрпятогп т. тaктoRы т чстчикодт ИМПУЛЬСОВ н пыходн11тмн снлителт ти чрстпт1гаемой послеловлтелт поСТИ НМНХЛЬСОВ. Приортттст по п. 2 14.12.71.

IPUZ 1