Генератор частоты повторения работы инвертора и несущей частоты модуляции Советский патент 1979 года по МПК H02M1/08 H02P13/18 

сравнивается с числом, хранящимся в наборнике. При Изменении числа в наборнике возможны два случая: первый - число в наборнике больше числа в реверсивном счетчике,второйчисло в наборнике меньше числа в реверсивном счетчике. При этом на соответствующем выходе второго блока сравнения и соответствующем управляю щем входе реверсивного счетчика появ ляется сигнал, при котором во время работы счетчика поступающие от устройства. разгона импульсы суммируются Й.ЛЙ вычитаются, пока не выполни тся условие равенства чисел в наборщике и реверсивном счетчике. Устройство разгона является преобразователем н пряжение - частота с регулируемой частотой следования импульсов. Преобразователь служит для создания аналогового сигнала частоты задающегр генератора, являющегося задающей величиной в системе регулирования напряжения, и представляет собой преобразователь одного аналОгобого сигнала - частрть в другом аналоговы сигнал - напряжение. Недостатками указанного генератора являются нёвыс кая точ н6бть определения граничных часто переключения и большие аппара . ту рнйе затраты,. Цель изобретения - повышение точности опр1еделёния граничных частот . переключения, уменьшен.ие аппаратуррых затрат при сохранении высокой точности выходной частоты и плавност её регулирования, а также неоперати в ного регулирования Частотного дйапазона сигналов сопровождения. Этр , достигается тем, то предлагаемый гене)атор частоты повторения работы инёертора и несущей частоты модуляции в системе управления тиристорным автономным инвертором дополнительно снабжен линией задержки, регулятором скорости тс ступления входных импульсов реверсивного счетчика, дешифратором с наборниками кода граничных частот, четырьмя элементами И, форми рователем переднего фронта и двумя три ггерами с одним S- и двумя R-BXOдаМи, причём вход линии задержки соединён с выходом первого блока с)авнения, а выход - со вторым управ ляющим входом счетчика, входом делителя частоты и входом синхронизации экгррого блока сравнения, вход регуля ;тора скорости поступления входных импульсов реверсивного счетчика соединен с выходом первого блока сравнения и входом синхронизации наборни а выход - с импульсным входом реверсивного счетчика, первый вход дешифратора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй - с наборниками кода граничных частот, вторые |Входы первых трех дополнительных (элементов И соединены Соответственно ,с тремя выходщми дешифратора, вход формирователя переднего фронта соединен с выходом делителя, а выход соединен с пёрвьами входами первых трех дополнительных элементов И, первый триггер S-входом, а второй триггер вторым R-входом подсоединены к выходу первого дополнительного элемента И, первый и второй триггеры первыми R-входами - к выходу второго дополнительного элемента И, первый триггер вторым R-входом и второй триггер S-входом - к выходу третьего дополнительного элемента И, прямые выходы первого и второго тригг ерэв подключены соответственно ко вторым входам первого и второго элементов И, и ко вторым входам одно вибратора, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены соответственно на первый и второй входы чертвертого дополнительного элемента И, на третийвход которого подключен выход делителя частоты и выход которого подсоединен к третьему входу элемента ИЛИ. На фиг.1 дана схема описываемого генератора частоты повторения работы инвертора и несущей частоты модуляции в системе управления (СУ) тиристорным автономнЫ1 л инвертором на фиг.2 -. временные диаграммы работы генератора: а - в верхнем диапазоне частот, 6- в среднем диапазоне частот, в в нижнем диапазоне . Генератор частоты повторения работы инвертора в несущей частоты модуляции в системе управления автономным инвертором содержит делитель частоты 1, опорный генератор 2, счетчик 3, блок 4 сравнения, реверсивный счетчик 5, блок 6 сравнения, наборник 7выходной частоты,линию задержки 8, регулятор 9 скорости поступления входных импульсов реверсивного счетчцка, формирователь 10 переднего фронта, дешифратор 11, элементы И 12, И 13, дополнительный / элемент И 14, 1элемент ИЛИ 15, одновибратор 16, дополнительные элементы И 17-19, триггеры 20 и 21, наборник 22 кода граничных частот и кнопку Запись 23. TeHepaiTop работает следующим образом. : Опорный кварцевый генератор 2 вырабатывает частоту f д, , которая поступает на счётчик 3. В момент равенства состояний реверсивного счетчика 5 и счетчика 3 блок. 4 сравнения вырабатывает, выходной импульс ; Сброс, который поступает на счетчик 3, линию задержки 8, регулятор 9 скорости поступления входных импульсов реверсивного счетчика и наборник 7. При поступлении .импульса Сброс на счетчик 3 блокируется .прохождение сигналов опорнрго генератора 2 на вход счетчика 3. Импульс Сброс, пройдя регулятор 9 скоро ти поступления входным кмпулъсов реверсивного счетчика, поступает на вход реверсивного счетчика 5 и в зависимости от выходных сигналов блока 6 сравнения суммирует, вычита или оставляет без изменений код, залисанный в реверсивном счетчике. Кроме того, импульс Сброс, прой дя линию задержки 8, которая в обще случае представляет собой стабильны одновибратор с фиксированной длител ностью импульса, определя.емой време нем срабатывания блока б сравнения, и выходной формирователь заднего-фр импульса одновибратора fg,, поступает на делитель частоты 1, счетчик ,3 и блок б сравнения. Период выходной частоты fsbix при этом равен - 2Топ Z - число, записанное при помощи наборника 7 в реверсивны счетчик 5; Тд5, - период опорной частоты гене ратора 2; Т| - время задержки сигнала Д Сброс линией задержки 8 Выходная частота при этом выража Ья формулой f гТоп+ „ При поступлении импульса выходной частоты счетчик 3 на другой .его выход начинает поступать частота f Of, опорного генератора 2. В работе схемы возможны три слу-: чая. I случай. Число, записанное в наборнике, больше числа, записанного в реверсивном счетчике. В этом слу чае реверсивный счетчик суммирует поступающие на -его импульсный вход через регулятор 9 скорости импульсы j Сброс .. ,. И случай. Число, записанное в наборнике, меньше числа, записанного в реверсивном счётчике. В этом случа происходит вычитание поступающих :на импульсный вход реверсивного счет Сброс чика импульсов Ш случай. Число, записанное в на|борнике, равно числу, хранящемуся в реверсивном счетчике. В этом случае реверсивным счетчиком 5 поступающие |на его импульсный вход импульсы не воспринимаются, т.е. число, хранящееся в реверсивном счетчике, не изменяется. i Выходные шины реверсивного счетчика 5 соединены также с первыми входами дешифратора И, вторые входы которого соединены с наборником 22 ч{ода граничных частот. Дешифратор 11 обеспечивает на каждом ия трех своих выходов (в обще случае их может быть п) сигнал, соответствующий единице только при вполне определенной системе выходных сигналов реверсивного счетчика 5, которая в свою очередь опреде Яяет диапазон выходной частоты fgbix значения граничных частот выходной частоты, записанных в наборнике 22 кода граничных частот, которые могут неоперативно регулироваться. При появлении сигнала на первом выходе дешифратора 11 и в момент прихода синхронизирующего импульса частоты 6f от формирователя 10 переднего фронта на выходе элемента И 17 появляется сигнал, который сбрасывает триггер 21 в нулевое состояние, а триггер 20 устанавливает в единичное,т.е. -. ; . . Р 1, Р О, Р, О, Р2 1. При появлении сигнала на третьем «выходе дешифратора 11 и в момент появления синхронизирующего импульса частоты 6f от формирователя 10 перед- него фронта на выходе элемента И 19 появляется сигнал, сбрасывающий триггер 20 в нулевое состояние и устанавливающий триггер 21 в единичное, т.е. Р П р 1 Р 1 Р - п и, i, 1, 2 При появлении сигнала на втором выходе дешифратора 11 и в момент прихода синхрониэируквдёго импульса частоты 6f от формирователя 10 переднего фронта и на выходе элемента И 18 появляется сигнал, сбрасывающий триггеры 20 к 21 в нулевое состояние, т.е. , р 0 Р 1 Р П Р 1 f Kf t 2 2 Сигнал .Р поступает на второй вход элемента И 12, а на его первый вход . от делитеЛй частоты 1 приходит частота 12f, Сигнал Pj поступает на второй вход элемента И 13, на первый вход которого от делителя частоты 1 приходит частота 24f. Сигналы Р и Р поступают на вторые входы элемента И 14 при этом на его первый вход :от делители частоты 1 поступаетчас:тота 6f. Выходы элементов И 12-14 соединены с входами элемента ИЛИ 15, выход которого соединен с первым вхоROM. одновибратора 16, на вторые входы которого поданы сигналы Р о определения диапазона. Таким образом, верхнему диапазону выходной частоты f, f p cooTBeTCTвуют единичные сигналы на инверсных выходах триггеров 20 и 21 и нулевые сигналы на прямых выходах этих триггеров.В этсм случае па первый вход одновибратора через элемент И 14 - и элемент ИЛИ 15 поступает частота 6f (см. фиг.2,аJ. Среднему диапазону выходной часто f pjCOOTBeTCTByer единичный сигнал на прямом выходе триггера 20 и нулевой сигнал на прямом выходе триггера 21. В этом случае на первый вход одновибратора через элемент И 12 и элемент ИЛИ 15 поступает частота 12f (см. фиг.2,б). Нижнему диапазону выходной частоты f f jCOOTBeTCTByeT единичны сигнал на прямом выходе триггера 21 и нулевой сигнал на прямом выходе триггера 20. В этом случае на первый вход одновибратора через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15 поступает частота24f (см. фиг.2,в). Таким образом, выходная Частота инвертора, как и сигналы сопровождения частоты, опредёля.ются двоичным кОДбй числа, хранящегося в реверсийной счетчике и соответствующего ему десятичного числа, набранного на наборнике, а не вз4одйым аналоговым сигналом задающего гене ратора, , Йс;пбШ9оваййе Опбрнбго reneiaTOpa с кварцевой стабилизацией в предлага мой схеме генератора 4ac;TOTiiinpBTo,рения работы инвертора и несущей час тоты модуляции в СУ тиристорным авто нсмным инвертором позволяет получить в общем йлучае ,любую выходную частоту инвёртора в заданнсял; диапазоне с высокой стабильностью и заданной точностью. Переход от одного значения вьйсоднрй частота инвертора к другому осущёствляется не скачком, а йбследо вательно, проходя ряд промежуточных частот, при этом скорбеть достижения вновь набранного значения частоты регулируется и определяется .на аналогорьм сигналам рёгулйФйра, а строго определенными значениями коэффициентов деления делителей Частоты, . i Данная система управления позволйет достаточно просто осуществит } согласован1СЁ работй тиристорного : автономного йнве)тора в комплексе с ЭЦВМ, так как въкодная частота инвертора и.сигналы сопровождения час тоты определяются дв ричным к рдоМ числа, набранного на наборнййе, что вёвьма важно для созда1Ния айтсмлатйэированного электропривода. Кроме того, схема определения диа пАзона tacтoты,cocтo:F щaя из наборник кода граничных частот, дешифратора, Элементов И и триггеров, синхронизир частотой 6f, т.е.изменение несущей частоты модуляции кривой выход ного напряжения синхронизировано частотой 6f и таким образом осуществляется в моменты начала интервалов повторяемости работы трехфазного инвертора. Поэтому переход можно осу ществить при любой глубине модуляции j; криврй выхрдного сигнала, тогда какв известной системе управления п лупроводниковые реле частоты осущест вляют выработку команд в любой момент времени, вследствие чего переход от одной структуры напряжения к другой можно осуществлять только при величине f 0,5. Наличие наборника кода граничных частот в схеме определения диапазона частоты позволяет осуществить запись соответствующего значения кода непосредственно с передней панели устройс :ва/ что упрощает настройку, а также изменение частотного диапазона сигналов сопровождения и расширяет ее функ12(иональ.ные возможности. . Данная схема генератора частоты повторения работы инвертора и несущей частоты Модуляции в СУ тиристор- . ным автономным инверторсм позволяет, йспользуя достигнутый уровень раз- : вития технологии и схемотехники современной элементной базы - интегральных схем, при расишрений функциональ.ных возможностей избежать допрлнительные аппаратурные затра1ы. Изобретение может быть использова-. но при пазработке тиристорных устройств частотного управления асинхронным электроприводом с коротко3;амкнутым ротором, а также бортовых систем эНёрзт-оснабжения, обладающих малыми весами и габаритами устройств. Данная система управления может быть полностью реализована на интегральных cxeMcix. ;. . . Формула изобретения . Генератор частоты повторения работы инвертора .и несущей частоты модуляций в системе управления.тиристррным автономным «инвертором, содержа- . а|и1 опорный генератор, выход которого прдключен к импульсному входу счетчика, вьосод которого соединен с первыми информацйЬННйми входами первогр блока сравнения, вторые информационные вхрдьы которого соединены с выходом реверсивнрго. счетчика, а выход первого блрка сравнения соединен с первым управляющим входом счетчика, второй блок сравнения, первы.е информационные входы кртррого соединены с выходом реверсивного счетчика, вторые информационные входы - с выходом наборника выходной частрты, первый управляющий вход которого соединен с кнопкой Запись , а два выхода второго блока сравнения соединены с управляющими входами реверсивного счетчика, и делитель частоты с промежуточными вьвсодами, каждый из которвлх подключен. к одному из двух входов.элементов И, а ВЫХОДЫ элементов И через элемент .ИЛИ подключены к первому входу одновибратора, о тли чающийся тем, что, с целью повышения точности определения граничных частот переключения, уменьшения аппаратурных затрат при сохранении высокой

точности вЕлходной частоты и плавИости ее регулирования, а также неоперативного регулирования частотного диапазона сигналов сопровождения, он дополнительно снабжен линией задержки, регулятором скорости поступления входных импульсов реверсивного счетчика, дешифратором с наборниками кода граничных частот, четырьмя элементами И, формирователе переднего фронта и. двумя триггерами с одним S- и дйумя R-входами, причем вход линии задержки соединен с выходом первого блока сравнения, а выход - со вторым управляюидам входом счетчика, входом делителя частоты и входом синхронизации Btopdrb блока сравнения, вход регулятора скорости поступления входных импульсов реверсивного счетчика соединен с выходом первого блока сравнения и входом синхронизации наборника, а выход - с импульсным входом реверсивного счетчика, первый вход дешифратора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй с набррника:ми кода граничньпс частот, вторые входа первых трех дополнительных элементов « соединены соответственно с тремя выходами дешифратора вход формирователя переднего фронта соединен с выходом делителя, а выход

соединен с первыми входами первых трех дополнительных элементов И, первый триггер Э-входом, а второй триггер вторым R-вхбдом подсоединены к выходу первого дополнительного элемента И, первый и второй триггеры первыми R-входами - к выходу второго дополнительного элемента И, первый триггер вторым R-входом и второй триггер S-входом - к выходу третьего дополнительного элемента И, пря1«1е

0 выходы первого и второго триггеров подключены сОответствёнйо ко вторым входам первого и второго элементов И и ко вторым входам одновибратора, а инверсные выхода первого и второго

5 триггеров подключены Соответственно на первый и второй входы четвертого Дополнительного элемента И, на третий вход которого подключён выход делителя частоты и выход которого.под;соединен ; к третьему входу элембн- . та ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Авторское свидетельство по заявке № 2134417/24-07,. кл. Н 02 Р 13/16, 1975.

2.Siemens ; Zeitschrlft, 45, Jahrgang, September 1971, Heft 9,

0 S. 561 bis 620, 9/71.

#/

i.t