ристорами простейшего (однофазного) преобразователя с щиротно-импульсной модуляцией дешифратор, соединяющий триггеры тактового и реверсивного счетчиков, выполнен с больщим количеством диодов. Кроме того, известное устройство не позволяет осуществить управления тиристорами многофазного преобразователя.
Целью изобретения является расширение схем управления тиристорами преобразователей с широтно-импульсной модуляцией.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления тиристорным широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор и генератор управления, дещифраторы, к выходам которых подключены формирователи управляющих импульсов, т актовый и реверсивный счетчики, подключенные к дешифраторам и включающие в себя триггеры в каждом разряде, дополнительно снабжёнб элё ;1ёнтамй И-ИЛИ-НЕ и элементами НЕ, причем - тахбШ трйТгёрбв одаого разрягда каждого
11 ia --TiT-.
ИЗ указанных счетчиков попарно соединены
с входами элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединеныс входами одного дешифратора и с входами элементов НЕ, ВЫходы Которых также соединены с входами дешифраТбра, выходытриггеров тактового счет йка соединены с входами другого дешифратора.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фйг. 2 - времен Тгейда1|рр ШШ 1:ТгМт
тов И-ИЛИ-НЕ, дешифраторов и формирователей управляющих импульсов для четырехфазного тйрйсторного преобразовате Ля привыполнений тактового и реверсивного счетчиков схемы управления на пять разряДов;
Задающий генератор 1 сдадйвен с тактовым счетчйком импульсов 2, а генератор управления 3 через элементы И 4 и 5 подключен на входы сложения (набора) и вычйтания (возврата) реверсивного счетчика 6. Единичные и нулевые выходь триггеров оДнЪго разряда та1 тового и реЬерсйвного счетчиков соединены с входами элементов И-ИЛИ-НЕ 7-9, к выхбдам кЬторых присоединены вход;ы элементов НЕ 10-12. Вь1ходы элементов И-ИЛИ-НЕ и элементов НЕ соединены с входами дешифратора 13. Выходы триггеров тактового счетчиКа дополнительно соединены свходами дешифратора 14. К выходам дешифраторов подсоединены формирователи управляюш,их импульсов 15, 16. На входы элементов И рёвё рёйвнбгЬсчёТчйКаподключёНьг элемен- Sj, r--f ты И-НЕ 17, 18 и переключатель управления 19.
Устройство работает следующим образом
Задающий генератор 1, работающий с постоянной частотой, посылает импульсы на тактовый счетчик 2. Частота задающего генератора равна fjt ,
где f - рабочая частота переключения тиристоров преобразователя.
С едипичных и нулевых выходов триггеров тактового счетчика 2. сигналы поступают на дешифратор 14. Формирователи импульсов 15, управляемые выходными сигналами дешифратора 14, предназначены для получения импульсов тока управления тиристорами преобразователей требуемых параметров амплитуды, длительности и скорости нарастания.
Для отпирания тиристоров ш-фазного преобразователя с емкостной коммутацией и широтно-импульсной модуляцией требуется 2т последовательностей управляющих импульсов. Узел схемы-задающий генератор 1, счетчик 2, дешифратор 14, формирователь 15 - реализует ш-последовательностей импульсов с постоянным сдвигом во времени между собой на Т/т, поступ.ающих на отпирание вспомогательных тиристоров каждой фазы преобразовататя (Т - период щиротно-импульсного регулирования, m - количество фаз тиристорного преобразователя). Другое такое же количество импульсных последовательностей, но дискретно СДвйгаеМьтхвпределах периода регулирования и смещенных во времени относительно друг друга также на Т/т, реализуется с помощью счетчиков 2, 6 элементов И-ИЛИ-НЕ 7-9, элементов НЕ 10-12, дешифратора 13, формирователя 16. Эта система последовательностей управляющих импульсов поступает на отпирание силовых тиристоров, каждой фазы преобразователя.
Дешифраторы 13 и 14 являются распределителями сигналов, поступающих через формирователи импульсов 16 и 15 на тиристоры мгогофазного преобразователя. Две последовательности управляющих импульсов, поступающих с соответствующих формирователей 15, 16 на силовые и вспомогательные тиристоры каждой фазы преобра зователя, дискретно сдвигаются относительно друг Друга в Пределах периода регулирования, осуществляя тем самым щиротно- импульсную модуляцию. Величина дискретного приращения равна At Т/2.
Переключения единичных и нулевых состояний триггеров тактового счетчика 2 происходят Непрерывно импульсами задающего генератора 1, а переключения состояний триггеров реверсивного счетчика 6 осуществляются импульсами генератора управления 3 с помощью переключателя управления 19. Одному Состоянию триггеров каждого разряда тактового и реверсивного йчетчиков 2 и 6, соединенных элементами 7-12 и дешифратором 13, соответствует определенная вЖйчИна временногО сдвига выходнйх импульсов формирователей 1,6 относительно выходных импульсов формирователя 15. Другбйу с устоянию триггеров счё чиков 2 и 6 соответствует швая лйчота сдвига , между выходными импульсами формирователей 16 и 15, Следовательно, при изменении состояния триггеров реверсивного счетчика 6 регулируется величина временного сдвига выходных импульсов-формирователей 16, поступающих на отпирание силовых тиристоров относительно выходных импульсов формирователя 15, поступающих на отпирание вспомогательных .тиристоров коммутирующих устройств многофазного пре: образователя с щиротно-импульсной модуляцией. Переключатель управления 19, состоящий из четырех блок-контактов, служит для ручного управления тиристорами преобразователя и имеет следующие положения: нулевое (0), возврат (В), фиксация (Ф) и набор позиций регулирования (Н). В зависййости от положения рукоятки переключателя 19 импульсы генератора 3 хронометрически поступают через элементы И 4, 5 на входы сложения или вычитания реверсивного счетчика 6, производя набор или возврат позиций регулирования. При наборе позиций и замыкании соответствующего блок-контакта переключателя 19 на вход элемента 5 подается напряжения (+Еп)блока питания, и последний запирается. Переключение триггеров реверсивного счетчика 6 производится импульсами генератора управления, поступающими на его вход сложения через элемент И 4. Происходит набор позиций регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя, а следовательно, напряжения и тока тяговых двигателей электроподвижного состава до заданной величины. Фиксация определенной позиции регулирования достигается одновременной подачей напряжения (4-Ел) на входы элементов 4, 5 при установке рукоятки переключателя управления 19 в положение «Ф. Набор позиций регулирования прекращается, поскольку элементы 4, 5 оказываются запертыми для прохождений импульсов генератора управления 3 на входы реверсивного счетчика 6. Возврат позиции регулирования и уменьщение напряжения на тяговых двигателях осуществляется аналогично при установке переключателя 19 в положение «В. При этом элемент 4 оказывается запертым, а импульсы генератора управления 3 проходят на вход вычитания реверсивного счетчика 6 через элемент 5. Состояния триггеров реверсивного счетчика 6, сЪответствующие нулевой позиции регулирования, фиксируются элементом И-НЕ 17, а конечной - И-НЕ18,, С помощью этих элементов исключается циклическая работа реверсивного счетчика 6 при хронометрическом наборе или возврате позиций регулирования. Мгновенный сброс триггеров реверсивно.го счетчика 6 в нулевое положение осуществляется постановкой рукоятки переключателя управления 19 в положение «О. На фиг. 2 показаны временные диаграммы выходных сигналов отдельных элементов схемы управления тиристорами четырехфазного преобразотвателя с щиротно- им11ульсной модуляцией. Здесь, для примера, тактовый и реверсивный счетчик 2 и 6 схемы управления выполнены на пять разрядов. Это обеспечивает N 32 позиция регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя. Величкн а дискретного приращения при этом равна Д t Т/32. Как видно из диаграмм, уже при втором переключений триггера старшего разряда реверсивного счетчика 6 в процессе набора позиций сигналы на выходе дещифратора 13 смещены во времени по отнощению к началу периода регулирования Т на величину А t. На эту же величину временного сдвига смещаются и импульсы формирователя 16, соединенные с дещифратором 13, по отнощению к импульсам формирователей 15. Если импульсы генератора управления 3 продолжает поступать через элемент 4 на вход сложения реверсивного счетчика 6, происходит дальнейщий хронометричес„„д ,, ппчш.ий ПРГУ.ПИПППЯНИЯ НРЛИкий набор позиций регулирования, Величина временного сдвига увеличивается и равна, как показано на диаграммах, 13ut, 14At и т. д. Увеличение временного сдвига для данного примера построения счетчиков 2 и 6 на пять разрядов происходит до 31ut. Тактовый и реверсивный счетчики 2 и 6 со сквознымпереносом содержат в общем случае п-триггеров каждый . Для электроподвижного состава постоянного тока,оборудованного тиристорной щиротно-импульсной системой регулирования напряжения тяговых двигателей, количество разрядов (триггеров) тактового и реверсивного счетчиков 2 и 6 цифровой схемы управления находится в пределах п 6-8. Таким образом, предложенное усгройство позволяет осуществить управление тиристорами преобразователей электроподвижного состава постоянного тока при .любом числе фаз. При этом достигнуто значительное упрощение соединения тактового и реверсивного счетчиков 2 и 6 схемы управле.ния. Так например, соединений выходов триггеров одного разряда счетчиков 2 и 6 с помощью элементов И-ИЛИ-НЕ, составными частями которых являются двухвходовые схемы совпадения И, выходы которых объединены попарно схемами- ИЛИ, позволяют значительно уменьшить общее количество диодов Д, которое определяется в данном случае следующей зависимостью: Д 2п + 2п + 2п. (2). Здесь первое слагаемое определяет количество Диодов; едййённых с нулевыми выходами триггеро В,бторое - с единичными выходами триггеров счетчиков 2 и 6, а т- ai fi} 2 ;--iy- ..-.Ч:
последнее слагаемое определяет количество диодов элементов ИЛИ.
Такимобразом, в данном устройстве достигнуто уменьшение диодов в 20-90 раз при, вьшрлнении счетчиков 2 и 6 с количеством триггеров в каждом п 6-8. Значительно расширены функциональные возможности предложенного устройства. С помощью элементов 7-14 достигнуто построение схемы управления тиристорами многофазного широтно-импульсного преобра,.зователя постоянного тока, Указанные элементы обеспечивают четкое порядко-вре sreHfttfrpacnp -fe-JiffeHHeynpaBflftrotiCHx импульсов по фазам тиристорного преобразбв ателя
истрого симметричнае изменение регулируемого сдвига.
Формула изобретения
Устройство для управления тирйсторным широтно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор и генератор управления, дешифраторы, к выходам которых подключены формирователи -.-33управляющих импульсов, тактовый и pc-iiepсивный счетчики, подключенные к дешифраторам и включающие в себя триггеры в каждом разряде, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено элементами И-ИЛИ-НЕ и элементами НЕ, причем, выходы триггеров одного разряда каждого из указанных счетчиков попарно соединены , с входами элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с входами одного дешифратора и с входами элементов НЕ, выходы которых также соединены,с входами указанного дешифратора, а выходы триггеров тактового счетчика соединеныс входами другого дешифратора.
Источники информации, принятые во виимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство № 424290, кл. Н 02 Р 13/16, 1974.
2.Авторское свидетельство № 394902, кл. Н 02 Р 13/16, 1973.
3.Авторское свидетельство № 366п40, л. Н 02 Р 13/16, 1973. г--t- ч- , 5.rfr--ь /,i у-гд 1,. -i ,
V i - - «-.is SJ«-, t-- -x-t bS
.,..
..№, . Йf t i, T SiJ -ri- J V
661709
