Устройство для управления реверсивным тиристорным импульсным усилителем мощности Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

I

Изобретение относится к электротехнике, точнее к преобразовательной технике, и может найти применение в реверсивном электроприводе, прецизионных механизмов, механизмов подачи станков и т. д.

Известны устройства для управления реверсивным тиристорным импульсным усилителем мощности с поочередной коммутацией тиристоров, которые содержат широтно-импульсный модулятор, образованный генератором тактовых импульсов и двумя пороговыми устройствами, импульсные усилители для управления тиристорами и счетный триггер ,-Г21 и 13.

Недостатком известных.устройств является невозможность с их помощью управлять импульсным усилителем мощности с поочередной коммутацией, цепь отбора энергии которого подключена параллельно якорю двигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления реверсивным тиристорным импульсным усилителем мощности с поочередной коммутацией, котогрое содержит тактовый генератор, к коifopoMy подключены два пороговых блока, импульсные усилители для управления тиристорами, счетный триггер, логические элементы И, ИЛИ, индикаторы широтно- модулированных импульсов 3.

Недостатком известного устройства является сложность его настройки и регулировки, обусловленная необходимость б настройки элементов датчика режима рекуперации.

Цель изобретения - упрощение настройки и регулировки устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для управления реверсивным тиристорным импульсным усилителем мощности с поочередной коммутацией с цепью отбора энергии, подключенной параллельно якорю двигате/- ля, содержащем тактовый генератор, соединенный одним своим выходом- выходом импульсов пилообразной формы - с дву-

мя пороговыми блоками, а другим выходом - выходом тактовых импульсов прямоугольной формы - со счетным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с усилителями импульсов коммутирующих тиристоров, аве пары усилителей импульсов рабочих тиристоров, два дискриминатора широтно- модулированных импульсов каждого из пороговых -блоков, два усилитьля импульсов тиристоров цепи отбора энергии, дополнительно введены два логических элемента ИЛИ, два логических двух-

входовых элемента И, два блока выделения первого импульса из непрерывной последовательности и два блока исключения первого импульса из непрерывной последовательности, F - триггер, разноименные входы которого соединены с выходами разных пороговых блоков, причем выход каждого из пороговых блоков соединен с входом соответствующих ; усилителей импульсов через последовательно соединенные блоки исключения .первого импульса, и логический элемент ИЛИ, каждый из блоков выделения первого импульса соединен своим входом с ; выходом одного из пороговых блоков , а выходом - с другим входом логического элемента ИЛИ, первый вход которого через блок исключения первого импульса соединен с другим пороговым блоком, цепи взвода пары блоков выделения и исключения первого импульса из непрерывной последовательности, соединенные с выходом одного порогового блока, подключены к прямому выходу F-триггера, а цепи взвода другой пары блоков подключены к инверсному выходу . -триггера, причем выход каждого из индикаторов импульсов соединен с усилителем импульсов соответствующего тиристора цепи отбора энергии через введенный элемент И, а вторые входы упомянутых двух логических элементов И подсоединены к разноименным выходам Е -триггера.

На фиг. 1 приведена функциональная Схема предлагаемого устройства; на фиг 2 - схема импульсного усилителя мощноети; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Предлагаемое устройство содержит тактовый генератор 1, соединенный своим выходом а - выходом импульсов пилообразной формы - с двумя пороговыми блоками 2 и 3, а выходом б - выходом тактовых прямоугольных импульсов со счетным входом триггера 4. Каждый

из выходов триггера 4 - прямой и инверсный - соединен с соответствуюлим усилителем импульсов коммутирующчх тиристоров 5 и 6.

Выход каждого из пороговых блоков 2

и 3 соединен с одним из входов {R или5) Е -триггера 7. К выходу порогового блока 2 подключены блок 8 исключения первого импульса из непрерывной последовательности и.блок 9 выделения первого импульса из непрерывной последовательности. К выходу порогового блока 3 подключены соответственно блок 10 нсключчения первого импульса и блок 11 выде- ления первого импульса.

Цепи взвода одной пары блоков исключения 8 и выделения 9 первого импульса из непрерывной последовательности под-

ключены к прямому выходу Е -триггера 7, а цепи взвода другой пары блоков исключения 10 и выделения 11 первого импульса - к инверсному выходу Е -триггера 7.

Выход каждого из пороговых блоков 2

2(3) соединен через блок 8(10} исключения первого импульса и логический элемент ИЛИ. 12(13) с усилителем 14 и 15(16 и 17) импульсов пары рабочих тиристоров, обеспечивающих определенное направление вращения двигателя. Каждый из дискриминаторов 18 и 19 широтно-модулированных импульсов подключен к выходам соответствующих пороговых блоков 2 и 3 и к выходам симметричного триггера 4 со счетным входом . Выход дискриминатора 18(19) широтно- 1одулированных импульсов соединен через логический элемент 2О(21) И

с усилителем 22(23) импульсов соответствующего тиристора отбора энергии.

Импульсный усилитель мощности (фиг. 2), для управления которым предназначено предлагаемое устройство,содержит четыре рабочих тиристора (позиции, обозначаюише тиристоры на фиг. 2, соответствуют позициям усилителей нмпульсов, управляющих этими тиристорами на фиг. 1, с добавлением буквы Т ) 14Т - 17Т, два тиристора 22Т и 23Т цепи отбора энергии, соединенных последовательно с резистором 24, два коммутирующих тиристора 5Т и 6Т, группу обратных диодов 25 - 28, два коммутирующих дросселя 29 и 30, коммутирующий конденсатор 31 и ряд элементов 32 36 блока коммутации.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. .

При наличии широтио-модулированных импульсов на выходе поропопого устройства 2Е -три1гер 7, соединенный своим Р-входом с выходом порогового блока 2 устанавливается в положение О , взводя при этом инверсным выходом блоки исключения 1О и выделения 11 первого импульса, соединенные входами с пороговым блоком 3.

Допустим, что при работе порогового блока 2 двигатель работает в режиме торможения. При этом последовательность импульсов, модулированных пороговым блоком 2, либо нарушается воздействием системы токоограничения (на фиг. 2 не показана), либо вводится режим управляемого динамического торможения, при котором управляющие импульсы поступают на усилители 14 и 15 импульсов не одновременно, а через такт (элементы блока, обеспечивающие указанный режим, на фиг. 2 также не показаны) .

На фиг. За показаны широтно- моду- лированные импульсы на выходе порогового блока 2. На фиг. 36 и Зв отмечены интервалы работы тиристоров 1ЗТ и 14Т при торможении привода в режиме управляемого динамического торможения, на фиг. 3 г -интервалы проводимости тиристора 22Т отбора энергии.

В те моменты времени, когда проводит только од11н из тиристоров 14Т или 15Т, осуществляется динамическое торможение двигателя без дополнительного сопротивления в якорной цепи, а в моменты времени, когда отключены оба тиристора 14Т и 15Т, проводит тиристор 22Т цепи отбора энергии, при этом осуществляется динамическое торможение двигатедя с дополнительным сопротивлением в якорной цепи. Изменение относительной длительности указанных интервалов позволяет удерживать ток на определенном уровне при изменении скорости (ЭДС) двигателя.

В интервале включенного состояния тиристора 22Т происходит изменение знака управляющего сигнала (этот момент отмечен на фиг. 3 tp ). В это время начинает модулировать импульсы пороговый блок 3 (фиг. Зд).

На фиг. Зе показано напряжение на выходе Е -триггера 7. В момент tpE-триггер 7 изменяет свое состояние. До момента TO на неинверсном выходе Е -триггера 7 - логический О, а на инверсном - логическая 1, поэтому до момента i д все импульсы, сформированны

дискриминатором 18 импульсов, проходят через логический элемент 20 И и через усилитель 22 импульсов поступают на тиристор 22Т.

5Дискриминатор 18,(19) импульсов

представляет собой логический блок, фиксирующий момент, при котором отключены оба из двух рабочих тиристоров, обеспечивающих одно направление вращения дви-

О гателя. Дискриминатор импульсов срабатывает при окончании интервала динамического торможения без дополнителг1ного сопротивления в якорной цепи и определяет начало интервала динамического

5 торможения с дополнительным сопротив- , лением в якорной цепи. В момент tg , когда начинает работать пороговое устройство 3, Е -триггер изменяет свое состояние (на неинверюном выходе уста-

0 навливается логическая.1, а на инверсном - логический О)., логический элемент 20 И при этом блокируется сигналом логического О на одного своем входе. Первый импульс пороговый блок 3 г5 проходит через блок 11 выделения первого импульса, логический элемент 12 ИЛИ, усилители 14 и 15 на тиристоры 14Т и 15Т, которые выходят из работы. Включение этих тиристоров приводит к

0 отключению тиристора 22Т. После двух очередных коммутаций, когда тиристоры 15Т и 14Т отключаются, импульс, сформированный дискриминатором 18, не поступает на тиристор 22Т, поело чего

- импульсы, сформированные пороговым блоком 3, поступают на тиристоры 16Т и 17Т. Задержку подачи импульсов на тиристоры 16Т и 17Т до отключения тиристоров 15Т и 14Т осуществляет

блок обеспечения реверса (на чертеже не показан). На рис. Зж и Зз показаны интервалы работы тиристоров 16,Т и 17Т.

Формула изобретения

Устройство для управления реверсивным тиристорным импульсным усилителем мощности с поочередной коммутаци0 ей с цепЬю отбора энергии, подключенной параллельно якорю двигателя, содержащее тактовый генератор,, соединенный одним своим выходом - выходом импульсов пилообразной формы - с двумя пороговыми

5 блоками, а другим выходом - выходом тактовых импульсов прямоугольной формы - со счетным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с усилителями импульсов коммутирующих тиристоров, две пары усилителей импульсов рабочих, тиристоров, два дискриминатора широтно-модулированных импульсов каждого из пороговых блоков, два усилителя импульсов тиристоров е- п отбора энергии, отличающееся тем, что с целью упрощения настройки и регулировки, в него дополнительно введены два логических элемента ИЛИ, два логических двухходовых элемента И, два блока выделения первого импульса из непрерывной последовательности и два блока исключения первого импульса иа непрерывной последовательности, Н - триггер, разноименные входы которого соединены с выходами разных пороговых блоков, причем выход каждого из пороговых блоков соединен с входом соответствующих усилителей импульсов через последовательно соединенные блоки исключения первого импульса, и логический элемент ИЛИ, каждый из блоков выделения первого импульса соединен своим входом с выходом одного из пороговых блоков, а выходом - с другим входом логического элемента ИЛИ, первый вход которого через блок исключения первого импульса соединен с другим пороговым блоком, цепи взвода пары блоков выделения и исключения пер- вого импульса из непрерывной последовательности, соединенные с выходом одного порогового блока, подключены к прямому выходу Н -триггера, а цепи взвода другой пары блоков подключены к инверсному выходу Е -триггера, причем выход каждого из индикаторов импульсов соединен с усилителем импульсов соответствующего тиристора цепи отбора энергии через введенный элемент И, а

вторые входы упомянутых двух логических элементов И подсоединены к разноименным выходам Е -триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 303702, кл, Н 02 Р 13/16, 1971.

2,Авторское свидетельство СССР № 587585, кл. Н О2 Р 5/16, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 1879%59/24-07 (прототип).