Устройство для линеаризации регулировочной характеристики тиристорного преобразователя Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике- и может быть использовано в системах прямого цифрового управления тиристорныг и преобразователями для линеаризации регулировочных характеристик последних.

Известно устройство для импульсно-фазового управления тиристорными преобразователями, содержащее источник синхронизации импульсов, генератор косинусоидального напряжения, нуль-орган, формирователь импульсов 1 .

Недостатком данного устройства является невысокая точность формирования косинусоидального сигнала из-за аналогового интегрирования, влияния нестабильности сети и дестабилизирующих факторов (время, температура) . Вследствие этого невысокая их точность и формирования угла управления тиристорами.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для формирования опорного сигнала, содержащее блок синхронизации, соединенный выходом с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен КО входу элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора ,

;тактовой частоты, а также блок кольцевых регистров, блок сравнения и два счетчика 2. .

Недостатком устройства является сложность и невысокая надежность.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности его работы.

Поставленная цель достигается тем,

10 что устройство снабжено дополнительным RS-триггером, дополнительным элементом И, преобразователем кодчастота и ключами, причем установочные входы первого счетчика слу15жат для подключения кода преобразуемого параметра, ко входу записи первого счетчика подключен выход блока синхронизации, выходы счетчика соединены с первыми входами бло20ка сравнения, первый выход которого соединен с R-входом RS-триггера, S-входом дополнительного RS-триггера и входом записи второго счетчика, выход элемента И соединен со

25 входом блока кольцевых регистров, прямой выход дополнительного RSтриггера подключен к первому входу дополнительного элемента И, ко второму входу которого подключен выход

30 генератора тактовой частоты, выход , дополнительного элемента И соединен с тактовым входом преобразователя код-частота, к информационным входам которого подключены выходы блока кольцевых региотров, выход преобразователя код-частота сое динен с вычитающими входами счетчиков, к установочным входам второго счетчика подключены выходы блока кольцевых регистров, выходы второго счетчика соединены с информационными входами ключей,- с управляющими входа ми которых соединен второй выход бло ка сравнения и R-вход дополнительного RS-триггера, вторые входы блока сравнения подключены к выходам блока кольцевых регистров. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принцип аппроксимации косинусоидальной функции. , Устройство (фиг. 1) содержит бло 1 синхронизации, с частотой питающей сети (А,В,С - фазы питающего ти ристорный преобразователь напряжения) г вычитающий счетчик 2, блок 3 сравнения, RS-триггеры 4 и 5, двух входовые элементы И 6 и 7, блок 8 кольцевых регистров, содержащий иде тичные наборы кольцевых регисторов (элементы 9 - 11), вычитающий счетчик 12, преобразователь 13 кода в частоту, группу ключей 14. На фиг, приняты обозначения Ng - входной код, Njb«- выходной код (управление преобразователем код-фаза, fо - так товая частота). Принцип работы устройства основа на оптимальной кусочно-линейной аппроксимации аркосинусоиды N | arccoS (фиг. 2). В этом случае погрешность аппроксимации знакопеременна и ее величина не превышает Абсцисс узлов аппроксимации Ыд(1) - хранятся в элементе 9, -ординаты узлов аппроксимации N0(1) - в элементе 10 коэффициенты наклона k(i)- в элеме те 1-1. В исходном состоянии RS-триггеры 4 и 5 находятся в нулевом состоя НИИ, а остальные элементыустройства - состоянии, обусловленном предыдущим значением Ng,x В момент фор мирования синхронизирующего импульса на выходе блока 1 синхронизации в счетчик 2 записывается код Ng г а RS-триггер 4 устанавливается в . Тем самым открысостояниевается элемент И5; и импульсы fpпос тупают на счетные входы элементов 9, 10 и 11, вызывая циклическое изменение Ыд(1)на выходах элементов 9, No(i) - на выходах элемента 10, k(f) - на выходах элемента 11. При этом изменение осуществляетс в направлении величения номера 1. Этот процесс продолжается до тех пор, пока, блок 3 сравнения не зафиксирует неравенство . Выходной импульс блока 3 сравнения устанавливает RS-триггер 4 в О, а RS-триггер 5 - в , разрешая подачу импульсов f через элемент И 7 на счетный вход преобразователя l3. Одновременно этим импульсом разрешается перепись кода No(i) из элемента 10 в счетчик 12. Положим для определенности, что Ng)( N9)( (фиг. 2) , тогда на выходах элемента 9 имеем Ыд(1 + 2), а (на выходах элемента 10, т. е. в счетчике 12 - N(,( 2) и на выходах элемента 11 - k(i + 2). Выходная частота преобразователя 13 определяется соотношением k(i). fg и поступает на вычитающие входы счетчиков 2 и 12. Процесс уменьшения содержания счетчиков 2 и 12 продолжается до наступления равенства Nii N(i f 2)i где NQ - код в счетчике 2 фиксируемого блоком 3 сравнения. В момент сравнения выходным импульсом блоком 3 сравнения устанавливается в О RS-триггер б и разрешается выдача кода счетчика 12 через ключи 14 на шины N Из фиг. 2 видно, что этот код {Ng,ixl) с погрешностью, не превышающей , соответствует арккосинусоидальной зависимости Ng и Ngt,) . Со следующим импульсом синхронизации работа устройства повторяется. Таким образом,на каждом пульсе тиристорного преобразователя устройство вырабатывает линеаризованный сигнал Ngj,,, который используется в линейной системе импульсно-фазового управления (СИФУ). В СИФУ для прецизионных систем электропривода используется 8-раэрядный двоичный код. Поэтому целесообразно потребовать |(ul/(2° - 1). Расчеты показыва1бт, что для трехфазных двухполупериодных тиристорных преобразователей с максимальным углом управления 90 и указанного значения число участков аппроксимации равно 6. Таким образом, информационная емкость . каждого из элементов 9, 10 и 11 составляет (б X 8) бит, а суммарная емкость блока 8 - Зк(6 х 8)бит. В известном устройстве даже при однофазном тиристорном преобразователе и той же погрешности аппроксимации е требуется информационная емкость (256 X 8) бит и весьма слож-. ный функциональный формирователь временных интервалов. Приведенные числовые примеры свидетельствуют о .преимуществах предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство для линеаризации регулировочной характеристики тиристорного преобразователя, содержгицее блок синхронизации, соединенный выходом с S-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен ко входу элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора тактовой частоты, блок кольцевых регистров, блок сравнения и два сче чика отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно снабжено дополнительным RS-три гером, дополнительным элементом И, преобразователем код-частота и ключами, причем установочные входы первого счетчика служат для подключения кода преобразуемого параметра, ко входу записи первого счет чика подключен выход блока синхро низации, выходы первого счетчика со динены с первыми входами блока срав нения, первый выход которого соединен с R-входом ПЗ-тригг.ера, S-входом дополнительного RS-триггера и входом записи второго счетчика, выход элемента И соединен со входом блока кольцевых.регистров, прямой выход дополнительного RS-триггера подключен к первому входу дополнительного элемента И, ко второму входу которого подключен выход j генератора тактовой частоты, выход дополнительного элемента И соединен с тактовым входом преобразователя код-частота, к информационным входам которого подключены выходы блока кольцевых регистров, выход преобразователя код-частота соединен с вычитающими входами счетчиков , причем к установочным входам второго счетчика подключены входы блока кольцевых регистров, выходы второго счетчика соединены с информационными входами ключей, с управляющими входами которых соединен., второй выход блока сравнения и Rr вход дополнительного RS-триггера, вторые входы блока сравнения подключены к выходам блока кольцевых регистров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 483756, кл. Н 02 Р 13/16, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2820227/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 1979.

t f

Д.

)HetlHA(i+j) ffA(i) %

ffiif/ffiff f ijf

Т

(Pat.i