Устройство для управления тиристорным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении тиристорньп«1и преобра зователями, автономными инверторами и импульсными регуляторами постоянного напряжения.

Известны устройства, содержащие задающий генератор, двоичные счетчики импульсов, дешифратор, выходные усилители сдвигаемых и несдвигаемых последовательностей импульсов, блок управления 1.

Недостатком устройств является то, что регулирование Временного сдвига производится не плавно, а дискретно на величину степени, равной перибду за,цающего генератора.

Наиболее близким;техническим решением к изобретению по средствс1м и достигаемому результату является .устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее задгиощий генератор, соединенный своим выходом с первым счетчиком, кото1«й подключен 2г логическими выходами к одним входам дешифратора и управляющим выходом соединен с выходным каскадом- несдвигаемой последовательности, второй счетчик, 2п логическими выходами соединенный с другиьш

входами дешифратора, блок управления, выходной каскад сдвигаемой последовательности и сдвигающий ,

Недостатком известного устройства является то, что осуществляется изменение сдвига во времени двух последователь нрсте и выходных импульсов в сторону увеличения 1ли уменьшения дискретно на величину ступени, рав10ной периоду задающего генератора.

Целью изобретения является обеспечение плавного изменения временного сдвига.

Поставленная цель достигается тем,

15 что устройство снабжено дополнительным задающим генератором и частотным дискримина:тором, причем частотный дискриминатор подсоединен своими входами к выходам основного и дополни20тельного задающих генераторов и вы- ходами - ко входам сдвигающего блока, а блок управления подключен ко входу дополнительного задающего генератора.

При этом сдвигающий блок включает

25 триггер, три элемента ИЛИ и пять элементов И, причем выходы дешифратора подсоединены ко входам первого элемента ИЛИ и одновременно к первым входам первого и второго элементов И,

30 вторые входы которых подключены к выходам частотного дискриминатора, .выходы первого и второго элементов соединены через второй элемент ИЛИ к первому входу триггера, второй вход которого связан с -выходом .трет его элемента И, входы которого соединены соответственно с выходами пе вого элемента ИЛИ, основного и дополнительного задающих генераторов, прямой и инверсный выходы триггера подсоединены к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов и, вторые входы которых подключены соответственно к выходам ос новного и дополнительного задающих генераторов, выходы четвера;рго и пя того элементов И подсоединены ко вх дам третьего элемента ИЛИ, выход ко торого соединен со входом вторюго счетчика. На чертеже представлена ;щ ийципиальная электрическая схема с.тва для управления тирис орнымпре образователем. Устройство; содержит задакщий- -генератор 1, соединенный со входом пе вого счетчика; 2, который как и., в.уорой счетчик 3,2п логйческйми :В &1Ходами соединен с дешифратором 4, выходы которого подключены Е«ещ Ш ;Е5ающему блоку 5. Сдвигающий блек 5 свя зан со вторым задающим ген рафйром и частотным дискриминатором ,-7г лвходы ..которого подключены к выходам основкого и дополнительного задающих., генераторов 1 и б. Допо л ни тел;ьный задающий генератор б соединен с блоком 8 управления. Счетчик 2 соединен с выходными каскадами 9 несдвигаемых последовательностей импульсов, а счетчик 3 соединен с выходными каскадами 10 сдвигаемых последовательностей импульсов. Блок 5 состоит из пяти элбмеатов И 11-15/ трех элементов ИЛИ 16-18 и однбго триггера Д9, Первые входы логических .-элементов И 13-15 соединены с выходами задающих генераторов 1 и б, входы логичес них элементов И 11 и 12 и элояента ИЛИ 16 соединены с выходами дешифратора 4 и частотного дискрй.г«ина;тора Выход элемента ИЛИ 18 подключен ко второму счетчику 3. Выходы элементов И 13 и ИЛИ 17 подсоединены к входам триггера 19, выхоДЫ которого соединены со вторыми входами элементов И 14 и 15, подключенных выхода.ми к элементу ИЛИ 18. Задающий генератор 1 представляет собой элемент, генерирующий высокочастотную последовательность коротких тактовых импульсов, выход которого соединён со счетчиком 2, сдвигающим блоком 5 и частотным дискриминатором 7. Счетчик 2 - это нереверсивный двоичньай счетчик, выполнякиций роль делителя частоты и состряйшй из .п триг1еров, счетчик 3 также нереверсивный двоичный счетчик, состоящий из такого же количества 1 триггеров. Для управления многофазным тиристорным преобразователем устройство содержит счетчики 2 и 3,состоящие/из триггеров, включенных по схеме раздвоения, т.е. счетные входы триггеров каждого последующего paspjwa соединены соотве.тственно с двумя выходами триггеров предыдущего разряда. Каждый триггер счетчиков 2 и 3 своими выходами соединен с дешифратором 4, представляющим собой типовую многоразрядную схему сравнения двоичных кодов и выполняющего роль ограничителя сдвига выходных импульсов. Дополнительный задающий генератор б представляет собой элемент, генерирующий последовательность коротких импульсов с частотой, зависящей от сигнала блока 8 управления.Частотный дискриминатор 7, имеющий два входа, соединенных с задающими генераторами 1 и б и два выхода, соединенных со сдвигающим блоком 5., представляет собой схему сравнения частот импульсных сигналов, в зависимости от соотношзния входных частот на одном из его выходов появляется сигнал разностной частоты, йаходные каскады 9 несдвигаемой и 10 сдвигаемой последовательностей импульсов - это усилительные схемы, служащие для согласования работы устройства управления с последукицими узлами тиристорного преобразователя. Устройство работает следующим образом. При включении устройства задающий генератор. 1 прсылает сигналы с периодом УЙ следования икшульсов на вход счетчика 2, котоый с помощью триггеров последнего разряда управляет выходным каскадом 9 несдвигаемых последовательностей импульсов, .работающим с периодом Тб следования импульсов в 2л раз большим периода: Т«л следования импульсов задающего генератора, В начальный период работы устройства, когда временный сдвиг между выходными последовательностями импульсов равен, нулю, дешифратор 4. находится в исходном состоянии . На Одной из его выхрдных цшн, соединенной с логическими элементами И 11 и ИЛИ 16, имеется разрааающий сигнал. Второй задакндий генератор б работает с периодом rg следования импульсов, равным Ту . На выходах частотного дискри1«шна ора 7 не появляется разрешающих сигнёшов, и. триггер 19 находится в исходном состоянии с разрешающим сигналом на прямом выходе и запрещающий сигналом иа инверсном выходе. Второй счетчик 3 работает от сигналов первого задающего генератора 1, проходящих через логические элементы И 14 и ИЛИ 18 и попадающих на вход счетчика 3, который. с помощью сигналов триггера последнегоразряда управляет выходным каскадом 10 сдвигаемых последовательносте импульсов, работающим с периодом . следования импульсов в 2п раз большим периода ., . Для получения временного сдвига между последовательностями импуль сов, выдаваемых выходными каскадами 9 и 10 с блока 8 управления поступает сигнал иа второй эадаюищй генератор б, приводящий к увеличению частоты его работы, т.е. Tjri становится меньше в результате чего с выхода частотного дискриминатора 7 на вход логического элемента И 11 сдвигающего блока 5 подаются импульсы разностной частоты, которые при разрешающем сигнале с дешифратора 4 через элементы и 11 и ИЛИ 17 приводят к переключению триггера 19 в противоположное состояние. Запрещающий: сигнал прямого выхода триггера 19 на вход элемента И 14 .прекращает прохождение импульсов с первого задающего генератора 1 на второй счетчик 3, а разрешающий сигнал с инверсного выхода триггера 19, поступающий на-один из входов, логического элемента И 15, приводит к прохождению импульсов со второго за;дающего генератора 6 через .элементы И 15 и ИЛИ 18 сдвигающего блока 5 на вход второго счетчика 3. Ввиду того, что частота работы второго задающего генератора 6 несколько выше частоты работы первого задающего генератора (f -- ) , происходит- HekoTopoe уско-. . ТЗЕЛрение в переключении триггеров счетчика 3 по сравнению со счетчиком 2, что в конечном итоге приводит к пла.вному увеличению временного сдвига последовательностей импульсов выходного каскада 10 относительно последовательностей импульсов выходного каскада 9. При достижении времанного сдвига преде/1ьной ступени регулированй; с дешифратора 4 по второй шине поступает разрешающий сигнал на входы логических элементов И 12 и ИЛИ 16 сдвигающего блока 5. . В момент очередного совпадения импульсов первого и второго задающих генераторов 1 и б через трехвходовой элемент И 13 происходит переключение триггера 19 в исходное состояние . Запрещающий сигнал инверсногр выхода триггера 19, поступанжшй на вход элемента И 15, прекращает ПОДАчу. импульсов повышенной частоты с задающего генератора б через элементы И 15 и ИЛИ 18 на вход второго счетчика3, а разрешеисщий сигнал прямого выхода триггера 19 на элемент И 14 приводит к прохождению через логические элементы И 14 и ИЛИ 18 импульсов от первого задающего генератора 1 на вход второго счетчика 3 с периодом следования Таг, , при этом прекращается дальнейшее увеличение.временного сдвига между последовательностями импульсов выходных каскадов 9 и 10. При подаче сигнала с блока 8 управления на второй задающий генератор .G, приводящего к уменьшению частоты его работы, когда Tiir, становится несколько больше. Таг;, , со второго выхода частотного дискриминатора 7 на вход логического элемента И 12 сдвигающего блока 5 подаются Импульсы разностной частоты, которые при разрешающем сигнале с дадифратора; 4 через элементы И 12 и ИЛИ 17 приводят к переключению триггера 19 сдвигающего блока 5 в противоположное состояние. Запрещающий сигнал прямого вывода триггера 19 на вход элемента И 14 прекращает прохождение импульсов на второй счетчик 3 с первого задающего генератора i, а разрешающий сигнал с инверсного, выхода триггера 19, поступающий на логический элемент И 15, приводит к прохождению импульсов на вход второго счетчика 3 через элементы И 15 и ИЛИ 18 с выхода второго задакицего генератора б. Ввиду того что частота работы второго задёшадего генератора б несколько ниже частоты работы первого задающего генератора 1 (fyi 4 ff г. «- которое замедление в переключении триггеров счетчика 3 по сравнению со счетчиком 2, что в конечном итоге приводит к плавному уменьшению временного сдвига последовательностей импульсов вьисодного каскада 10 относительно последовательностей имПульсов каскада 9. При достижении временного сдвига исходной.ступени регулирования с, детвифратора 4 по / первой шине поступает разрешгиощий сигнал на входы логических элементов И 11 и ИЛИ 16 сдвигакмцего блока 5. В мсялент очередного совпадения импульсов первого 1 и второго.б задающих .генераторов через трехвходовый элемент И 13 происходит переключение триггера 19 в исходное состояние. Запрещающий сигнал инверсгого выхода триггера 19, поступающий на вход элемента И 15, прекращает подачу импульсов пониженной частоты на вход второго счетчика 3 через элементы И 15 и ИЛИ 18 с выхода второго задающего генератора 6, а разрешгивций сигнал прямоговыхода триггера 19 на элемент И 14 приводит к прохождению через логические элементы И 14 и ИЛИ 18 на вход второго счетчика- 3 импульсов от первого задающего генератора 1 с периодом их следования ly . Это приводит к пре Рсш;еиию дальнейшего изменения временного сдвига между последовательностями импульсов выходных каскгщов 9 и 10, который в этот момент стано вится равным нулю и соответствует исходному состоянию процесса регули рования. Таким образом, подачей соответствующегр сигнала блока 8 управления на вход второго задающего генер тора 6 производится временный сдвиг последовательностей импульсов выход ного каскада 10 относительно послед ва ельностей импульсов выходного каскада 9, работающих с частотой f6. При этом изменине сдвига во времени .в пределах периода Тбк в сторону увеличения или уменьшения происходит плавно. Формула изобретения 1. Устройство для управления тиристорным преобразователем, содержа щее задсоощий генератор, соединенный овоим выходом с первым счетчиком, который подключен 2п логическими выходами к .одним входам дешифратора л управляющим выходом соединен с вы ходным каскадом несдвигаемой последовательности, второй счетчик,2« логическими выходами соединенный с другими входами дешифратора, блок управления, выходной каскад сдвигаемой последовательности и сдвигающий блок, отличающееся, тем, что, с целью плавности регулирования, оно снабжено дополнительны задающим генератором и частотным дискриминатором, который подсоединен своими входами к выходам основного и дополнительного задающих генераторов и выходами - к входам.сдвигающего блока, а блок управления подключен к входу дополнительного задающего генератора. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что сдвигающий блок включает триггер, три элемента ИЛИ и пять элементов И, причем выходы дешифратора подсоединены к вхо4 дам первого элемента ИЛИ и одновременно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам частотного дискриминатора-, выходы первого и второго элементов И подсоединены через второй элемент ИЛИ кпервому входу триггера, второй вход которого связан с выходом третьего элемента И, входы которого соединены соответственно с выходами первого элемента ИЛИ, основного и дополнительного задающих генераторов, прямой и инверсный выходы триггера подсоединены к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходам основного и дополнительного задающих генераторов, выходы четвертого и пятого элементов И подсоединены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с -входом второго счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 564704, кл. Н 02 Р 13/16, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 714619, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.