Одноканальное устройство для управления многофазным вентильным преобразователем Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

равления многофазным вентильным преобразователем, содержащее блок синхронизации, подключенный к генератору линейно изменяющегоск напряжения, п источников постоянного напряжения, связанных через п ключей, сумматор, компаратор с прямым и инверсньлм выходами, второй вход которого связ.ан с

источником управляющего сигнала, и реверсивный сдвигающий регистр с суммирующим и вычитающим входами, снабжено дополнительным ключом, мультивибратором с прямым и инверсным выходами, двумя логическими элементами И, логическим элементом ИЛИ и логическим блоком, причем генератор линейно изменяющегося напряжения связан с сумматором через дополнительны ключ, управляющая цепь которого присоединена к инверсному выходу мультивибратора, прямой выход мультивибратора и выходы регистра присоединены к управляющим цепям основных ключей через логический блок, прямые выхолда компаратора и мультивибратора через пэрвый логический элемент И присоединены к вычитающему входу регистра, а инверсные выходы через второй логический элемент И и логический элемен ИЛИ - к суммирующему входу регистра, второй .вход логического элемента ИЛИ связан с выходом блока синхронизации

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие прицип действия устройства.

Для определенности структурная схема устройства на фиг. 1 представлена для преобразователя по шестии пульсной огаме (т 6) , при этом п 3, где п - число ключей.

Блок i синхронизации связан с ге;нератором 2 линейно изменяющегося напряжения. Источники 3,, 4 и 5 постоянного напряжения через ключи 6, 7 и в соответственно подключены к сумматору 9. Последний связан с компаратором 10, ко второму входу которого подключен источник управляющего сигнала 11. Генератор 2 связан с сумматором 9 через дополнительный клточ 12, а реверсивный сдвигающий регистр 13 и мультивибратор 14 через логический блок 15 - с управляющими цепями ключей 6, 7 и 8, Выходы компаратора через логические элементы И 16 и 17 н логический элемент ИЛИ 18 связаны со входом реверсивного регистра .3. На временной диаграмме 1У (фиг 2 представлено напряжение сети диа.г-рамма 20 представляет выходное напряжение генератора 2 линейно изменяющегося напряжения, диаграгж 1а 21 выходное напряжение г ультивибратора 14, диаграмма 22 указывает замыкание ктяючей 6, 7 и а (проставлены номера замкнутых ключей) , а диаграмма 23 -замкнутое положенз е ключа 12. На диаграмме 24 представлены входные напряжения компаратора 10. На диаграмме 25 изображены управляющие импульсы вентильного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

В предлагаемом устройстве поиск уровня постоянного напряжения происходит не на частоте сети, а на высокой частоте, задаваемой работой мультивибратора 14 (эта частота на несколько порядков больше частоты сети) Работа устройства по высокой частоте тактируется при логической 1 на инверсном выходе мультивибратора 14, при замкнутом ключе 12 компаратор 10 сравнивает величину линейно изменяющегося, управляющего и одного изпостоянных напряжений и при их равенстве формирует управляющей импульс. При логическом нуле на инверсном выходе мультивибратора 14 ключ 12 размыкается, а выходные импульсы компаратора 10 не передаются в управляющую цепь силовых вентилей схемы, этот так работы схемы используется для поиска величины постоянного напряжения 3,4 и 5 с помощью одного из ключей 6-8.

Рассмотрим более подробно процессы на временных диаграммах.

Пусть регистр и находится в крайнем положении, соответствующем минимальным углам управления,и замкнут ключ 6, т. е. на вход компаратора подается постоянное напряжение источника 3. Величина управляющего сигнала напротив, соответствует большим значениям углов управления. В nepBOMjTaKте работы («тультивибратора 14 (временной интервал tg - t) происходит сравнение на компараторе напряжений сумматора 9 и источника 11, управляющий имлульс не вырабатывается. В момент t . переключается мультивибратор и начинается второй такт работы. Ключ

12размыкается командой с мультивибратора и на выходе сумматора У имеется только сигнал источника 3. Этот уровень соответствует максимальному углу управления, который можно сформировать при работе источника 3 и ключа 6. Но и этот уровень не приводит к срабатыванию компаратора 10. Единица на инверсном выходе компаратора и единица на выходе мультивибратора 14 передаются через логические элементы 17 и 1Ь на регистр и вызывают его переключение в момент t. Ключ 6 раз - ыкается, ключ 7 замыкается на выходе сумматора 9 напряжение соответствует максимальному углу управления, который может быть сформирован при работе источника 4 и ключа 7. Но к этот уровень не вызывает срабатывания компаратора 10. Сигналы на входе логических элементов 17, 18 и

13не изменяются регистр остается в том же положении до окончания такта работы мультивибратора (момент t).

В момент tj вновь замыкается ключ 12, но компаратор не обрабатывает, поскольку угол управления находится за пределами, которые можно достичь при работе источника 4. В момент t вновь наступает четный такт работы мультивибратора 14. Вновь размыкается ключ 12. Единица на инверсном выходе компаратора 10 вызывает очередное переключение регистра 13. На этот раз на выходе сумматора 9 потенциал источника 5, nprf работе которого формируются углы управления;-от 4Л/гп до ЬК/т. Компаратор срабатывает. На выходе логического элемента 18 лбгический ноль регистр не меняет своего состояния. Поиск закончен. Переключение компаратора на четном такте работы мультивибратора не передается в управляющую цепь вентилей, посколькузаперт логический элемент. 16. В момент t начинается нечетный такт работы мультивибратора, на котором происходит сравнение линейно изменяющегося, постоянного и управляющего напряжений. После чередования ряда четных и нечетных тактов в одном из нечетных тактов формируется управляющий импульс, снятый с выхода логического элемента 16; этот импульс вызывает переключение регистра.

При поиске уровня постоянного напряжения, когда начальное состояние регистра соответствует большим углам управления, чем требуется уровнем управляющего сигнала, в нечетном такте работы мультивибратора сразу формируется управляющий импульс, вызывающий переключение регистра. При переключении регистра происходит переключение источника постоянного напряжения (вместо ключа 8 включается ключ 7). Если при этом вновь формируется управляющий импульс, переключение продолжается дгшьше в сторону убывания углов управления, так что в конце концов поиск заканчивается. Поскольку этот этап переключений происходит весьма быстро (скорость переключений порядка микросекунды), то введение малой инерционности в узлы формирования управляющих импульсо обеспечивает формирование управляющи импульсов только на вентили, соответствующие концу поиска.

Применение данного изобретения повышает надежность и быстродействие и позволяет использовать его в реверсивных преобразователях и непосредственных преобразователях частоты при раздельном управлении с одним Ьбщим фазосдвигающим блоком для обеих вентильных групп.

Формула изобретения

Одноканальное устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее блок синх-. ронизации, подключенный к генератору линейно изменяющегося напряжения, п источников постоянного напряжения,

5 связанных через п ключей, сумматор и компаратор с прямым и инверсным выходами, второй вход которого связан с источником управляющего сигнала и реверсивный сдвигающий регистр

0 с суммирующим и вычитаиощим входами, отличают ее -с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройство снабжено дополнительным ключом, мультивибратором с

5 прямым и инверсным выходами, двумя логическими элементами И, логическим элементом ИЛИ и логическим блоком, причем генератор линейно изменяющегося напряжения связан с сумматором че0рез дополнительный ключ, управляющая цепь которого присоединена к инверсному выходу мультивибратора, прямой выход мультивибратора и выходы регистра присоединены к управляющим цепям основных ключей через логический блок,

5 прямые выходы компаратора и мультивибратора через первый логический элемент И присоединены к вычитающему входу регистра, а инверсные выходы через второй логический элемент И и

0 .логический элемент ИЛИ - к суммирующему входу регистра, второй вход логического элемента ИЛИ связан с выходом блока синхронизации.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 547962, кл. Я 02 Р 13/16, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 191681, кл. И 02 М 1/04, 1964.

3.Авторское свидетельство СССР

0

586539, кл. И 02 Р 13/16, 1976 (прототип) .

Фи.1

ill,iГ

i

I I i

- -tt-L.--1.II

--V-4--4t- -iн- -ЙЦ

o 4 2 VS

I

г

7

-J.e