Способ одноканального фазового управления реверсивным вентильным преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

ния, формируют отпирающие импульсы в момент равенства этих напряжений, распределяют отпирающие импульсы по вентилям соответствующей группы с по мощью распределителя импульсов устанавливают в исходное состояние все каналы распределителя после запрета генерации управляющих импульсов,вклю чают первым после снятия запрета управления тот канал, для вентиля кото рого наступил момент естественного отпирания во время бестоковой паузы. Способ осуществляется устройством содержащим источник управляющего напряжения, блок синхронизации, генера тор развертывающего напряжения, нуль орган для каждой вентильной группы, преобразователь числа в напряжение, узел запрета генерации, отпирающих импульсов, формирователи импульсов и распределителя импульсов, включающий в себя триггер и ячейку совпадеНИЯ в каждом канале управления, распределитель импульсов, дополнительно снабженным триггером с раздельными входами, генератором импульсов.и трехходовой ячейкой совпадения в каж дом канале, причем первый и второй входы упомянутого триггера соединены с инверсным, выходом : и выходом узла1 запрета генерации отдаравдщих импульсов и нуль-органов соответственно, а его выход с ИННОЙ.гашения триггеров, распределителя импульсов и одним вхо дом ячейки совпадения, в.торой в-ход которой соединен с выводом генератора импульсов и третий вход -с выходо триггера данного канала распределите ля импульсов, а ее выход - со входом триггера опережающ&го пофазе ка нала. На фиг. 1 приведены диагра.ммы, поясняющие способ;- на фиг. 2 приведе на блок-схема устройства; на.фиг. 3 схема распределителя импульсов. В однокан льном : быстродействующем устройстве фазового управления управ ляющее напряжение и сравнивают с . развертывающим Up , состоящим из пилообразного Uj, , синхронизированного сетью и скачкообразного и , изменякр щегося ступенями. Скачкообразное напряжение BoapaicxaeT в конце рабоче го хода пилообразного напряжения на амплитудное значение этого напряжения Up и уменьшается на такую же величину в момент формирования очередного отпирающего импульса. Блок синхронизации 1 (см. фиг. 2). вырабатывает импульсы, совпадающие во времени с моментами естественного отпирания вентилей преобразователя, которые поступс1ют на вход генератора развертывающего напряжения 2 и на первый вход распределителя импульсов 3, а на второй вход его поступает сигнал с выхода нуль-органа 4 или нуль-органа 5. Управляющее напряжение поступает на вход нуль-оргАча Г с прямого выхода усилителя б, а на вход нуль-орага 5 - с инверсного выхода этого усилителя.С первого выхода распределителя импульсов 3 сигнал поступает на вход преобразователя числа в напряжение -7, а на его втором выходе формируются- отпирающие импульсы, поступающие на вентили первой группы через формирователь 8 или второй группы через формирователь 9.. Пилообразное напряжение с выхоца генератора пилообразного напряжения 2 и скачкообразное напряжение с выхода преобразователя 7 поступают на входы нуль-органов 4 и 5. С прягШх выходов узла запрета генерации отпирающих импульсов 10 сигнала поступают на элемент совпаденйя нуль-органов (на выходе каждого нуль-органа одинэлемент совпадения) и формирователей импульсов (на входе каждого канала формирователя импульсов один элемент совпадения) . С его ин.версного в.ыхода сигнал, поступает на вход распределителя импульсов 3. При работе одной из вентильных групп сигнал имеется только на одном прямом выходе Узла 10 (открыты элементы совпадения нульоргана 4 и формирователя 8 или нульоргана 5 и формирователя 9), а при запрете генерации отпирающих импульсов сигнал имеется только на его инверсном выходе. Распределитель импульсов 3 выполняет две функции: распределяет отпирающие импульсы по вентилям работающей группы;.фиксирует количество вентилей работающей группы, для которых уже наступил момент естественного отпирания, но которые еще не в ключ ены. ;. Распределит.ель импульсов 3 сое-, тоит из шести один.аковых каналов,каждый из которых содержит триггер 11, 12, 13, 14, 1Ь, Itj с раздельными входами и элемент совпадения 17, 18, 19, 20, 21, 22 с тремя входами, а. также дополнительного триггера с раздeльны №i входами 23, генератора импульсов 24 и трехвходовых элементов совпадения в каждом канале 25, 26, 27, 28, 29, 30. Взвод триггера (установка в состояние единица) производится импульссяи, поступающим на его вход S по цепи обратной связи с выхода элемента совпадения 17-22. iia первый вход элемента совпадения (например 19) сигнал поступает с триггера 12 предыдущего канала, находящегося в состоянии нуль, на второй вход - с куль-органа и на третий вход - с трипера 13 соответствующего канала, Етаходящегося В каждый данный момент во включе ном состоянии находится только один канал распределителя импульсов 3, когда на первом и третьем входах со отаетствующего элемента-совпадения {например 19) имеются сигналы. Отпирающий импульс во включенном канале формируется в момент срабатывания нуль-органа, находящейся в работе группы. В исходном состоянии распределителя импульсов 3 (например, при вводе преобразователя в работу) все триггеры находятся в состоянии нуль. В исходном состоянии распределит ля импульсов 3 и при запрете генера ции отпирающих импульсов (когда сня то управляющее напряжение с формиро вателей импульсов 8 и 9) все каналы управления отключены. Если в состоя нии единица находится один триг гер, то угол управления не превьпаает . Если в состоянии единица находятся два триггера, то угол управления больше 60°и меньше 120°, Если же в состоянии единица -находятся три триггера, то угол управ ления больше 120°. Преобразователь числа в напряжени 7 преобразовывает число п триггеров логического блока 3, находящихся в единица в напряжение состоянии При и п-1 0 при Unr при 2UnT при 3Uri-f Четыре триггера могут находиться в работу вентильной группы, когда включаются каналы распределителя импульсов 3. Вход S триггера 23 соединен с инверсным выходом узла 10, его вход R - с выходом нуль-органа 4 и 5. Вых триггера 23 соединен с шиной гашени триггеров блока 3 и с первым входом элементов совпадения 25-30, второй вход которых соединен с выходом генератора импульсов 24. Третий вход каждого элемента совпадения (напри-мер 26) соединен с выходом триггера 13 соответствующего канала,распределителя импульсов 3, а ее выход со входом триггера 12 опережающего по Фазе канала. Схема работает следующим образом При пуске распределитель импульсов устанавливают в исходное состояние, при котором все его триггеры находятся в состоянии нуль .. В момент наступления естественного отпирания очередного вентиля соответствующий триггер (например 13) импульсом блока синхронизации 1 переводится в состояние единица напряжение генератора 2 с нуля растет по линейному закону, напряжение на выходе преобразователя 7 равно нулю. Пусть напряжение управления Uy соответствует углу управления 20°и узел 10 находится в таком состоянии, что с его прямого выхода сигнал поступает на нуль-орган 4 и формиротели импульсов 8. В момент наступления равенства между развертывающим и управляющими напряжениям, что соответствует углу управления 20,срабатывает нуль-орган 4 и на выходе элемента совпадения 19 будет сформирован отпирающий импульс, который через усилитель формирователь 8 по- . ступит на соответствующий вентиль первой группы. Этим же импульсом триггер 13 будет переведен в состояние нуль Затем импульсом блока синхронизации 1 в состояние единица будет переведен триггер 14 и отпираюгдий импульс будет сформирован в следующем канале и триггер 14 будет переведен в состояние нуль. Пусть, далее, в момент времени t (см. фиг. 1) срабатывает узел запрета генерации отпирающих импульсов 10 и снимет управляющее напряжение с нуль-органа 4 и формирователя 8 выходящей из работы группы. При этом по сигналу с инверсного выхода узла 10 триггер 23 переключается и импульсом с его выхода, поступающим на шину гашения триггеров распределителя импульсов 3 последний устанавливается в исходное состояние (в данном случае все триггеры 11-16 и до этого момента находились в состоянии нуль). Все каналы управления отключены. Наступает бестоковая пауза длительностью ut (около 3 мс), во время которой триггер 15 импульсом блока синхронизации 1 переводится в состояние единица. В момент t сигналом с прямого выхода узла 10 открывсцотся ячейки совпадения нуль-органа 5 и формирователей импульсов 9. Включенным оказывается канал управления, в котором находится элемент совпадения 21 (на ее первый и третий входы поступают сигналы с триггеров 14 и 15). Однако эта ячейка остается запертой, так как в этот момент развертывающее напряжение равное Uf, (ступенчатое напряжение еще равно нулю ) меньше управляющего Uj, , снимаемого с инверсного выхода усилителя 6. Это напряжение при согласованном управлении соответствует углу управления 160, Одновременно с выхода триггера 23 сигнал поступает на первые входы элементов совпадения 25-30. Но только лишь на третий вход элемента совпаения 28 поступает сигнал с в -тxoдa триггера 15. Поэтому импульс генератора 24, поступающий на второй вход элемента 2S проходит на ее выходе и переводит триггер 14 в состояние е ница. Этим caMbUvi включается опережающий по фазе канал с элементом сов падения 20. Ступенчатое и развертывающее напр жениеВозрастает (скачком) на величи ну , Однако развертывающее напря жение еще меньше управляющего. Теперь уже сигнал поступает и на третий вход элемента совпадения 27 (с выхода триггера 14) и поэтому очередной импульс генератора 24 пер водит в состояние единица триггер 13, :т.е. включается следующий опережающий по фазе канал управления Развертывающее напряжение опят скачком возрастает на величину 3 и становится больше управляющего. Это приводит .к сра6атываншо н 21ь ор гана 5. Вследствие этого на- ваходе элемента совпадения 19 возникает отпираюадай импульс и включается вто рая вентильная группа в момент, соответствукяаий углу управления больще 160 Олноврмеменно сигнал с выхода ну органа 5 поступает на вход R тригге ра 23 и элемента совпадений 25-30 оказьавайтся sanepi-Hiysi. вдазтьнейзйем отпирающие {««пульсы формируются поочередно s сиедунидих каналах и они соответствуют углу управления 1 Таким образом вентильная группа включается сразу же после снятия запрета генерация отпиракияих имйуль сов. Статическое запаздывание исключается. Отметим, что для ния ВОЗМОЖНОСТИ Эключения сразу дву каналов управления (после снятия запрета генерация отпиракадих импуль сов) генератор импульсов 24 выполне в виде мультивибратора с двумя выхо дами, один из которьнс соединен со входами четных элементовсовпадения (25, 27, 29, а Другой - нечетных элементов (26, 28, 30). Частота ультивибратора - несколько десятков килогерц. изобретения 1. Способ одноканального фазового управления реве|к;ивным вентиль ннм преобразователем с поочередной работой; вентильных групп,заключающи ся в том, что формируют развертывающее напряжение, состоящее из пилообразной и ступенчатой составляющих сравнивают развертывающее напряжение с напряжением управления, формируют отпирающие импульсы в момент равенства этих напряжений, распределяют отпирающие импульсы по вентилям соответствующей группы . с помощью распределителя импульсов, отличающийся тем, что, с целью исключения статического зараздывания при вводе в работу вентильной группы/ устанавливают в исходное состояние все каналы распределителя импульсов после запрета генерации управляющих импульсов, включают первым после снятия управления тот канал, для вентиля которого наступил момент естественного отпирания во время бестокс1вой паузы. b 2. Устройство для осущестления |uiroco6a по п. 1, содержащее источник управляющего напряжения, блок синхро|ни ации, генератор развертывающего напряжения, нуль-орган для каждой вентильной группы, преобразователь числа в напряжение,блок запрета генерации о пиракшЕИх импульсов, формирователи импульсов и распределитель импульсдв, включеиоадий в себя триггер и элемент совпадения s каждом канале, о ТЛИ чающийся тем, что,распределитель импульсов дополнительно снабжен триггером с раздельньюш генераторе импульсов и трехвг одошм элементом совпадения в каждом канале, причем первый и вторрй входы упомянутого триггера соединены с инверсНЕ - выходом и входом/блока запрета генерации отпираю1дах импульсов и нуль-органов соответственно, а его выход с шиной гашения триггеров распределителя импульсов и одним входом элемента совпадения , второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, и третий вход - с выходом триггера данного канёьла распределителя импульсов , а его выход - со входом триггера опережающего по фазе канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 536587, кл. Н 02 Р 13/16, 1975 г. 2,Авторское свидетельство СССР № 191681, кл, Н 02 М 1/08, 1964.

LX

JT

J

«Y

/ fi

3

Фиг.. 2