1
Настоящее изобретение относится к устройствам управления тиристорными импульсными преобразователями постоянного тока.
Известно устройство для цифрового управления тиристорно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, подключенный к тактовому счетчику, логическими выходами соединенному с одними входами дешифратора, к другим входам которого подключены логические выходы реверсивного счетчика, суммирующим и вычитающим входом соединенного через элементы И с выходом набора и возврата позиций управляющего блока, триггер знака, раздельными входами подключенный к выходам дешифратора, а раздельными выходами соединенный с элементами И. Однако такое устройство не обеспечивает одновременного регулирования напряжения ослабления поля и реверсирования.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для цифрового управления щиротно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, соединенный с тактовым счетчиком, логическими выходами подключенным к дешифратору, а управляющим выходом соединенным с элементом И, вторые входы дешифратора подключены к логическим выходам реверсивного счетчика, с ммирующим и вычитающим входами соединенного с выходом набора и возврата позиций управляющего 5 блока, а выходами - с элементами И, выходами подключенными к триггеру знака, выходы дешифратора подключены к элементам ИЛИ, И, а последний выход дешифратора подключен к входу элемента НЕ
10 и к раздельному входу триггера знака. Однако такое решение также не обеспечивает регулирования напряжения, поля и реверсирования. Кроме того, подключение элементов И к выходам дешифратора существенно увеличивает габариты, снижает надежность, так как количество последних зависит от числа позиций.
Целью изобретения является расширение области применения и упрощение устрой20 ства.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для цифрового з правления преобра ователем снабжено дополнительным триггером знака, а управляющий блок снабжен режимными выходами, при этом раздельные входы дополнительного триггера знака подключены к режимным выходам управляющего блока, один раздельный выход дополнительного триггера знака под30 ключен ко входам восьмого и девятого элементов И, первый из которых другим входом соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй - с выходом второго элемента ИЛИ, упомянутый выход дополнительного триггера знака подключен ко второму входу первого э емента И, второй раздельный выход дополнительного триггера знака соединен с одними входами десятого и одиннадцатого элементов И, вторыми входами нодключенных к управляюш,ему выходу тактового счетчика, один вход триггера знака подключен к последнему выходу дешифратора, а выход элемента НЕ подсоединен к входу третьего элемента И.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - снловая схема тиристорпого пмнульсного нреобразователя, обеспечиваюш,его регулирование напряжения, ослабление поля и реверсирование тока в обмотке возбуждения.
Устройство для управления на фиг. 1 содержит задающий генератор 1, соединенный с тактовым счетчиком 2, который логическими выходами подключен к дешифратору 3, другими входами соединенному с логическими выходами реверсивного счетчика 4. Суммируюш.ий вход 5 и вычитающий вход 6 реверсивного счетчика соединены с выходом 7 набора, с выходом 8 возврата позиций управляющего блока 9 через третий элемент И 10, пятый элемент И 11, второй элемент И 12 и четвертый элемент И 13.
Режимные выходы 14, 15 управляющего блока подключепы к раздельным входам дополнительного триггера 16 знака, раздельные выходы 17, 18 которого нодключены к одннм входам одиннадцатого, десятого, первого, восьмого и дев;и-ого элементов И соответственно 19-23. Выход элемента И 24 подключен к входу элемента И 21. Другие входы элементов И 19, 20, 21 подключены к унравляющему выходу 25 тактового счетчика. Второй вход элемента И 22 подключеп к выходу первого элемента ИЛИ 26, к которому также подключен один вход шестого элемента И 27, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ 28, входом соединенного с последним выходом 29 дешифратора. Последний выход 29 дешифратора, определяющий номинальное нанряженне на двигателе, подключен также к выходу элемента И 27 и к первому раздельному входу 30 триггера зпака 31, второй раздельный вход которого подключен к выходу 32 реверсивного счетчика. Раздельные выходы 33, 34 триггера знака 31 подключены к элементам И И, 12, 13, 24, а также к входу 35 дешифратора, по которому поступает блокирующий сигнал. Второй вход элементов И 24, 23 подключен к выходу второго элемента ИЛИ 36, своими входами подключенного к выходам дешифратора. Выход 37 унравляюшего блока подключен к задающему генератору 1
и к реверспвиому счетчику 4. Выход элемента И 21 подключен к выходу элемента И 24, а выход элемента И 23 подключен к выходу элемепта И 20.
Тнриеторный импульсный преобразователь на фиг. 2 содержит главиые тиристоры 38, 39, анодами подключенные к ноложительному полюсу источпнка питания 40 и к коммутирующему конденсатору 41,
к другой обкладке которого анодами подключены коммутирующие тиристоры 42, 43. Катоды коммутирующих тиристоров 42, 43 через коммутирующие диоды 44, 45 подключены к коммутирующему дросселю 46,
другим выводом соединенному с анодами коммутирующих тиристоров. К катоду главного тиристора 38 подключены обмотка 47 последовательного возбуждения, а также анод первого дополнительного тиристора 48
н катод обратного диода 49, анод которого по.дключен к тяговому двигателю 50, к аноду блокирующего диода 51 и к отрицательному полюсу источпика питания 40. К катоду главного тиристора 39 нодключена обмотка возбуждения 47 вторым выводом, аиод второго дополнительного тиристора 52 и катод блокирующего диода 51. К катодам доиолнительных тиристоров 48, 52 подключен двигатель 50 вторым выводом.
Даиный иреобразователь позволяет обеспечить регулирование нанряжения на двигателе, выполнять регулирование ослаблепия поля и реверсировать ток в обмотке возбуждения для изменения направления
вращения якоря и в обоих режимах обеспечивать ослабление поля. Причем ослабление ноля, реверсирование, а также изменение напряжения на двнгателях достигается путем ок.мочення в работу одних н тех же
тиристоров.
Наиример, при движении вперед происходит одновременное открытие главного тиристора 38 и второго дополнительного тиристора 52. При этом напряжение от источпика питания 40 прикладывается к обмотке 47 возбуждения и к двигателю 50. В данный период проходит через обмотку возбуждепия и якорь двигателя 50 один и
тот же ток. Коммутирующий конденсатор 41 в этот люмент нерезаряжается на обратную полярность через диод 44 и коммутирующий дроссель 46. Для прекращения подачи напряжения на двигатель производится открытие коммутирующего тиристора 42. Режим ослабленного поля достигается путем включения в работу первого дополнительного тиристора 48. Рассогласоваиие во времени включения тиристора 48 относительно коммутирующего тиристора 42 будет определять степень ослабления поля.
Регулирование поля осуществляется после выхода на номннальный режим, когда коэффициент заполнения стабилизироваи,
в этом случае смещение во времени открыгия тиристора 48 ироисходит в обратном направлении. Для изменения наиравления движения происходит изменение направления тока в обмотке 47 возбуждения. В этом режиме происходит одновременное открытие главного тиристора 39 и первого дополнительного тиристора 48. Ток в обмотке возбуждения при этом меняет направление (пунктирная линия ири сохранении прежнего направления тока в якоре двигателя 50). Для прекрандения подачи напряжения на двигатель происходггт открытие второго коммутирующего тиристора 43. Ослабление поля, которое начинается ири выходе на номинальный режим, производится включением в работу второго доиолнительного тиристора 52, иеред открытием коммутирующего Тиристора 43. Увеличение рассогласования во времени открытия тиристора 52 относительно тиристора 43 будет приводить к увеличению степени ослабления поля благодаря уменьшению тока обмотки возбуждения по сравнению с током якоря. Первоначально ио выходу 37 уиравляюntero блока 9 подается сигиал, устанавлнваюидий реверсивный счетчик 4 в исходное состояние и блокирующий работу задающего генератора 1. При поступлении первого сигиала по выходу 7 набора позиций управляющего блока 9, сигиал с выхода 37 снимается, вводя в работу задающий геиератор 1. При движении, например, вперед по режпмпому выходу 14 управляющего блока подается сигнал на раздельный вход триггера знака 16, устанавливающий последний в состояние, ири котором появляется сигнал на его раздельном выходе 18, который поступает на одни входы элементов И 19, 20. Так как на последнем выходе 29 дещифратора 3 на данной стадии регулирования сигиал отсутствует, на выходе элемента ПЕ 28 появляется иотенциальныи сигнал, который поступает на один вход элемента И 10, благодаря чему управляющие импульсы с уиравляюп1его блока 9 проходят на суммирующий вход 5 реверсивного счетчика 4. Триггеры тактового счетчика 2 при ностунлеиии имиульсов от задающего генератора 1 изменяют свои состояния, при этом при изменении состояния триггера старщего разряда иа выходе 25 счетчика 2 будут появляться импульсы, которые, иостуиая на одни входы элемеитов И 19, 20, иа другие входы которых следует сигнал с дополнительного триггера знака 16, следуют на главный 38 и второй дополнительный тиристор 52. Матрица дещифратора 3 набрана таким образом, что при совпадении состояний реверсивного и тактового счетчика на одном из выходов дещифратора будут появляться имнульсы, смещенные относительно импульсов, следующих по выходу 25, на (1) t k8, где б - /г - дискретность квантования периода регулироваиия; Т - иериод переключения тнристоров;п - число триггеров в счетчиках;/г - число импульсов, иоступивщих по суммирующему входу 5 на реверсивный счетчик 4. Эти импульсы, поступая па первый элемент ПЛИ 26, проходят на один вход элемента И 27, на другой вход которого поступает потенциальный сигнал с элемента НЕ 28. С выхода элемента И 27 имиульсы, смещенные во времени на (1) относительно имиульсов, поступающих по выходу 25, проходят на коммутирующий тиристор 42, приводя к закрытию главного тпрпстора 38. По мере поступлення импульсов по суммирующему входу 5 реверспвного счетчпка 4 значение (1) увеличивается. При достижении номинального режима появляется сигнал на выходе 29 дещифратора 3, который, иостуиая на вход 30 триггера знака 31, переводит его в состояние, нри котором появляется сигиал иа раздельном выходе 33, который следует на элементы И 12, 11. 24. На выходе элемента НЕ 28 снгнал исчезает. Одновременно по выходу 29 имиульсы поступают на вход элемента П 27. следуя на коммутнрующий тиристор 42, фиксируя коэффициент заполнения. Далее наступает режим ослабления поля. Последуюн1ие импульсы, иоявляющиеся на выходе 7 набора иозиций управляющего блока 9, проходят через элемент П 11 иа вычнтаюиий вход 6 реверсивного счетчика 4, приводя к уменьщенню значения (1). На данной стадигт регулировання имиульсы по выходам дешифратора, поступая через второй элемент ПЛП 36 на один вход элемента П 24, на другой вход которого следует сигнал с выхода 33 триггера знака, следуют на нервый дополнительный тиристор 48. По мере поступления импульсов на вычитающий вход 6 реверсивного счетчика 4 производится уменьшение (1), т. е. увеличение рассогласования во врементт открытття тиристора 48 относительно коммутирующего тиристора 42 и увеличение стеиенн ослабления поля. Для усиления поля импульсы от управляющего блока 9 поступают уже по выходу 8 возврата позппнй вначале через элемент П 12 на суммирующий вход 5 реверсивного счетчика, увеличивая (1) и тем самым умеиьщая рассогласование во времени открытия доиолнительного тиристора 48 относнтельно коммутпрующего тнристора 42. После выхода на полное поле по выходу 32 реверсивного счетчика 4 подается снгнал
на один раздельный вход триггера 31 знака, переводя его в состояние, при котором с выхода 33 сигнал исчезает, а появляется на выходе 34, поступая далее на один вход элемента И 13. Одновременно исчезает сигнал с последнего выхода 29 дешифратора 3. Далее импульсы с выхода 8 возврата позиций поступают через элемент И 13 на вычитающий вход 6 реверсивного счетчика, приводя к уменьшению сдвига во времени между импульсами, следующими по выходу 25 тактового счетчика и по выходу элемента И 27, на второй вход которого начал поступать сигнал с элемента НЕ 28.
Для движения в противоположном направлении (для обеспечения вращения якоря в противоположном направлении) по режимному выходу 15 управляющего блока 9 подается сигнал на раздельный вход дополнительного триггера знака 16, на выходе 17 которого появляется потенциальный сигнал, поступающий на одни входы элементов И 21, 22, 23. При таком состоянии импульсы, следующие с тактового счетчика 2 по выходу 25, поступая на вход элемента И 21, следуют на второй главный тиристор 39 и одновременно, поступая на выход элемента И 24, следует также на первый дополнительный тиристор 48. Для закрытия главного тиристора 39 импульсы поступают по выходу элемента И 22, следуя с выхода первого элемента ИЛИ 26. Стабилизация коэффициента заполнения при достижении номинального режима достигается подачей импульсов с последнего выхода 29 дешифратора через элемент И 22 на второй коммутирующий тиристор 43. Ослабление поля в данном режиме достигается при подаче с выхода элемента И 23 импульсов на выход элемента И 20 и далее - на второй дополнительный тиристор 52. На элемент И 23 импульсы с дешифратора 3 поступают через элемент ИЛИ 36. Работа остальных элементов устройства аналогична режиму, описанному ранее.
Таким образом, при построении устройства для цифрового управления в соответствии с описанием предоставляется возможность обеспечить управление тиристорно-импульсным преобразователем напряжения, тиристорным регулятором поля и тиристорным реверсированием, расширяя тем самым область применения устройства для цифрового управления.
Упрощение устройства достигается благодаря применению одного элемента И, подключенного к выходу элемента ИЛИ и соответствующим образом подключенного к триггеру знака, что исключает из устройства элементы И, подключенные к выходам
дешифратора, число которых, например, для 8-разрядных счетчиков (без последнего выхода дешифратора) составляет 510 штук.
Формула изобретения
Устройство для цифрового управления тиристорно-импульсным преобразователем, содержащее задающий генератор, соединенный с тактовым счетчиком, управляющим выходом соединенным с первым элементом И, а логическими выходами подключенным к дешифратору, другими входами подключенному к логическим выходам реверсивного счетчика, суммирующим и вычитающим входами подключенного соответственно к выходам второго и третьего, четвертого и пятого элементов И, входами подключенных к суммирующим и вычитающим выходам управляющего блока, вторые входы второго, четвертого и пятого элементов И подключены к раздельным выходам триггера знака, выходы дешифратора, кроме последнего, подключены ко входам первого
и второго элементов ИЛИ, выход каждого из упомянутых элементов ИЛИ подключен соответственно ко входам шестого и седьмого элементов И, второй вход шестого элемента И подключен к выходу элемента
НЕ, входом подключенного к последнему выходу дешифратора, один вход триггера знака подключен к информационному выходу реверсивного счетчика, выходы триггера знака подключены к управляющему входу
дешифратора, к другому входу седьмого элемента И и входам трех других элементов И, отличанЬщееся тем, что, с целью расширения области его применения и упрощения, оно снабжено дополнительным
триггером знака, а управляющий блок снабжен режимными выходами, при этом раздельные входы дополнительного триггера знака подключены к режимным выходам управляющего блока, один раздельный выход дополнительного триггера знака подключен ко входам восьмого и девятого элементов И, первый из которых другим входом соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй - с выходом второго элемента ИЛИ, упомянутый выход дополнительного триггера знака подключен ко второму входу первого элемента И, второй раздельный выход дополнительного триггера знака соединен с одними входами десятого и
одиннадцатого элементов И, вторыми входами подключенных к управляющему выходу тактового счетчика, один вход триггера знака подключен к последнему выходу дещифратора, а выход элемента НЕ подсоединен ко входу третьего элемента И.
