Дискретное фазосдвигающее устройство Советский патент 1975 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к устройствам регулирования фазы управляющих импульсов тиристорных преобразователей напряжения и может использоваться, например, для управления тиристорным преобразователем однофазного напряжения электровозов переменного тока.

В известных устройствах код,, определяющий величину сдвига, записывается в счетчике считывания. Величина сдвига записывается в счетчике считывания и определяется количеством импульсов, которое необходимо записать в счетчике для заполнения его разрядов. Запись кода в счетчике должна производиться в начале каждого рабочего полупериода, после чего возможно осуществление сдвига. Это приводит к снижению быстродействия системы.

Предлагаемое фазосдвигающее устройство содержит подобно известным нуль-орган, генератор тактовых импульсов, счетчик тактовых импульсов и преобразователь непрерывного сигнала в код. Преобразователь состоит из генератора управления с раздельными выходами набора и сброса и реверсивного счетчика. Устройство содержит также две диодные матрицы, схему запрета и логическую схему «ИЛИ.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства, обеспечивающей повышение быстродействия при хронометрическом законе регулирования фазы управляющих импульсов, является то, что выходы счетчика тактовых импульсов соединены с соответствующими

выходами реверсивного счетчика через диодные матрицы, имеющие общие нагрузочные резисторы и выходы, подключенные к схеме «ИЛИ, вход счетчика тактовых импульсов соединен с генератором тактовых импульсов

через схему запрета, а выход нуль-органа подключен к запрещающему входу схемы запрета и к щине сброса счетчика тактовых импульсов. Таким образом, в предлагаемом устройстве

код, определяющий необходимую величину сдвига фазы, подается на схему совпадения, на которую поступают также импульсы в виде изменяющегося кода счетчика тактовых импульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит счетчик 1 тактовых импульсов с шиной сброса 2, схему запрета 3, включенную на выходе счетчика тактовых импульсов, генератор 4 тактовых импульсов, нуль-орган 5, две диодные матрицы 6 и 7, выходы которых подключены к схеме «ИЛИ 8, реверсивный счетчик 9 с шиной набора 10 и шиной сброса 11, к которым через схемы

запрета 12 и 13 подключен генератор управления 14 с раздельными выходами набора и сброса. Устройство содержит также триггер 15 запрета цепи набора реверсивного счетчика, триггер 16 запрета цепи сброса реверсивного счетчика, схему 17 расширения импульса, схему «И 18.

Вход счетчика 1 тактовых импульсов соединен с генератором 4, тактовых импульсов через схему запрета 3. Запрещающий вход схемы запрета 3 соединен с выходом нуль-органа 5, который соединен также с щиной сброса 2 датчика 1. Выходы счетчика 1 соединены с диодной матрицей 6. Выходы реверсивного счетчика 9 управления, являющегося кодовой частью преобразователя непрерывного сигнала в код, соединены с диодной матрицей 7, имеющей с матрицей 6 общие нагрузочные резисторы. Выходы матриц 6 и 7 соединены и подключены к схеме «ИЛИ 8.

Преобразователь непрерывного сигнала в код состоит из реверсивного счетчика 9 и генератора управления 14, раздельные выходы которого подключены соответственно через схемы запрета 12 и 13 к шинам 10 и 11 набора и сброса реверсивного счетчика 9. Запрещающие входы схем 12 и 13 соединены соответственно с выходами триггера 15 запрета цепи набора и триггера 16 запрета цепи сброса.

Входы триггера 16 соединены с щинами 19 и 20 первого и второго разряда матриц 6 и 7, а входы триггера 15 - с шинами 21 и 22 (N-1)-го и Л-го разряда матриц.

Выход устройства соединен со схемой «ИЛИ 8 через схему «И 18, второй вход которой через схему 17 расширения импульса соединен с генератором 4 тактовых импульсов. Непрерывный сигнал управления поступает на вход генератора 14, который преобразует его в последовательность импульсов, поступающих -через схему запрета 12 или 13 на шину набора 10 или щину сброса 11 счетчика 9. Количество импульсов преобразуется счетчиком 9 в код в виде числа, которое записывается в матрице.

В счетчике 1 тактовых импульсов записывается код, определяемый количеством импульсов, поступающих от генератора 4 тактовых импульсов высокой частоты питающей сети и кратной ей, причем коэффициент кратности равен числу фиксированных ступеней регулирования фазы. При спаде синусоиды питающей сети до нуля от нуль-органа 5 подается импульс на шину 2 сброса счетчика 1. Таким образом счетчик 1 в конце каждого полупериода питающей сети возвращается в исходное состояние, чем исключается возможность нарущения нормальной работы устройства при колебаниях частоты генератора 4. Одновременно от нуль-органа 5 подается импульс на схему запрета 3, которая запрещает поступление импульсов на вход счетчика 1 в момент сброса счетчика 1. Импульсы, поступающие на вход счетчика 1 от генератора 4 в течение полупериода, изменяют состояние счетчика I. Этот изменяющийся код записывается в диодной матрице 6. Матрицы 6 и 7, имеющие общие нагрузочные резисторы, образуют схемы совпадения с числом входов, равным числу разрядов счетчиков 1 и 9. При совпадении состояний счетчиков 1 и 9 на соответствующем выходе матриц 6 и 7 появляется импульс, поступающий на вход схемы «ИЛИ 8.

Выход матриц, на котором появляется импульс, определяется состоянием счетчика 9. С выхода схемы «ИЛИ 8 импульс поступает на вход схемы «И 18, на второй вход которой поступают импульсы генератора 4, сформированные по ширине схемой 17 расширеНИН. Таким образом, на выходе фазосдвигающего устройства импульсы появляются только при совпадении импульса генератора 4 и диодных матриц 6 и 7.

Для упрощения операций управления необходимо при заполнении всех разрядов в счетчике 9 в процессе увеличения записанного в нем числа и при сбросе до первого разряда в процессе уменьщения записанного числа остаповить счетчик. При реверсировании счетчика возможность изменения его состояния должна быть восстановлена.

С этой целью при заполнении Л-го разряда счетчика импульс от щины 22 высшего разряда матриц подается на вход триггера 15, который, опрокидываясь, подает сигнал на запрещающий вход схемы запрета 12 набора. При реверсировании счетчика импульс с шины 21 ()-го разряда матриц поступает

на другой вход триггера 15 и возвращает его в исходное состояние. При этом запрещающий сигнал с входа схемы 12 снимается. В процессе уменьшения записанного в счетчике 9 числа при достижении первого разряда с шины

19 первого разряда матриц поступает импульс на вход триггера 16, после опрокидывания которого на запреш,ающий вход схемы запрета 13 сброса поступает сигнал. Это приводит к прекращению подачи импульсов от генератора 14 на шину сброса 11 счетчика 9 и к остановке последнего. При реверсировании счетчика с шины 20 второго разряда матриц поступает импульс на вход триггера 16, после опрокидывания которого снимается запрет с входа схемы 13.

Предмет изобретения

Дискретное фасосдвигающее устройство, содержащее нуль-орган, генератор тактовых импульсов, счетчик тактовых импульсов, две диодные матрицы, логическую схему «ИЛИ, схему запрета и преобразователь непрерывного

сигнала в код, состоящий из генератора управления с раздельными выходами набора и сброса и реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью обеспечения быстродействия при хронометрическом законе регулирования

фазы управляющих импульсов, выходы счетчика тактовых импульсов соединены с соответствую щи iM к выходами реверсивного счетчика через диодные матрицы, имеющие общие нагрузочные резисторы и выходы, подключенные к схеме «ИЛИ, причем вход счетчика

тактовых импульсов соединен с генератором через схему запрета, а выход нуль-органа подключен к запрещающему входу схемы запрета и к шине сброса счетчика тактовых импульсов.