Способ формирования управляющих импульсов и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 H02P13/16 

(54) СПСХ:ОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления мощными многофазными преобразователями и тиристорами.

Известен способ формирования управляющих импульсов, состоящий в том, что попупериод одной фазы сетевого напряже-. НИН заполняют высокочастотной последовательностью импульсов, считывают их, |Q я в моменты времени, равные 1/3 я 2/3 попуперирда, формируют управляющие импульсы flj .

Наиболее близким техническим решением к прототипу по средствам и достл- j гаемому результату является способ формирования управляющих импульсов, состоящий в там, что разбивают полупериод сетевого напряжения на равные интервалы времени путем заполнения его высокочас-2в тотными импульсами опорного генератора и последующего считывания их. Устройство, реализующее данный способ, содержит последовательно согласуючшй трансформатор, низкочастотный фильтр и нуль-орган, опорн гй генератор, последовательно сое- пересчетную ячейку, двоичный счет:чик и многоразрядный компаратор, вычитающий вход которого подключен к выходу опорного генератора и выход - ко входу второго счетчика ; 2J .

Недрстатком известных способов и реализующих их устройств является невысокая надежнссть, обусловленная наличием оолыиого числа цифровых элементов для счета импульсов.

Целью изобретения является повышение надежностя устройства.

Поставленная цель достигается тем; что выделяют интервал времени между попупериодом сетевого напряжения я строго фиксированным отрезком времени, соответствукшшм попупериоду максимально возможной частогы сети за счет заполнения его импульсами опорного генератора я считьгеания ю а выходные ямпульсы, соответствуюизяе каждой трети полупериода сетевого нащмжения, формируют в мог менты равенства 1г.лю суммы импульсов опорного генератора и его импульсов, соответствующих сумме трети строго фиксированного интервала времени и трети выделенного интервала времени. Кроме того, известное устро тво снабжено двумя элементами И, элементом ИЛИ, формирователем узких импульсов, формирователем импульсов и ключом, входы которого подсоединены соответственно к выходу опорного генератора и выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа И второй вход через формирователь импульсов с выходом нуль-органа, соединенным через фильтр узких импульсов с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента И, вторые входы которых подключены к входу второго счетчика, подсое диненного своим выходом к R -входам сброса первого счетчика и многоразрядного компаратора, причем выход ключа соединен со входом пересчетной схемы, а выход элемента ИЛИ - с входом предварительной установ си компаратора. - На $иг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для осуществления предложенного способа формирования управляющих импульсов; на фиг. временные диаграммы, поясняющие приншш работы устройства. Устройство содержит (фиг. 1) согласующий трансформатор. 1, низкочастотный фильтр 2, нуль-орган 3, формирователь импульсов фиксированной длительности 4, логический элемент И 5, ключ 6, опорный генератор 7, пересчетную ячейку 8, осуществляющую деление на три частоты поступающих на его вход импульсов, двоичный счетчик 9, многоразрядный компаратор Ю, представляющий собой двоичны вычитающий счетчик, имеющий возможность осуществлять предварительную запись числа по входам Д1-Д12, формирователь узких импульсов 11, двухвходовой логический элемент ИЛИ 12, второй счет чик (счетчик по модулю 5) 13, двухвходовой логический элемент И 14. Устройство, реализующее предлагаемы способ, работает следующим образом. Напряжение сети, поступающее через согласующий трансформатор 1 и низкочас тотный фильтр 2 ( 4я1г. 2а), преобразуется нуль-органом 3 в последовательност прямоугольных импульсов (фиг. 2cf), даи Тепьность которых равна половине перио- да напряжения сети. Фронтом импульса нутть-органа 3 запускается формиро ватель импульсов строго -фиксированной длительности 4. Причем длительность этих импульсов Тф выбирается из условия l/2f, где f максимально возможная частота сети (фиг, 2-S}. Импул1: сы с выхода нуль-органа 3 и формирователя 4 поступают на логический элемент И 5, выходной иклтульс которого равен разности длительностей импульсов нуль-органа 3 и формироват еля 4 ( фиг. 21). Выходной импульс логического элемента И 5 открывает ключ 6, И импульсы задающего генератора частоты 7, прошедшие через пересчетную ячейку 8, Начинают считываться двоичным счетчиком 9. По окончании импульса логического элемента 5 ключ 6 закрывается, и счетчик 9 прекращает счет. При этом в счетчике 9 сформирован код числа, соответствующего 1/3 длительности импульса логического элемента 5. Выходы счетчика 9 соединены со входами Д1-Д8 младших разрядов предварительной записи числа многоразрядного компаратора 1О. На входы Д9-Д12 старших разрядов предварительной записи числа подается код числа, соответствующего 1/3 длительности импульса , формирователя 4, причем предварительная запись числа по входам Д1-Д12 осуществляется в момент подачи импульса по входу С многоразрядного компаратора 1О. Результирующий код/ поданный на входы предварительной записи Д1-Д12 компаратора 10, соответствует длительности 1/3 текущего полупериода напряжения сети. По окончании импульса нуль-органа 3 формирователь 11 формирует короткий импульс (фиг, 2б ), являющийся выходным импульсом устройства синхронизашга. Этот же импульс через элемент ИЛИ 12 поступает на вход С предварительной за1ШСИ компаратора 10, после чего компаратор устанавливается в положение, соответствующее числу, код которого подан на входи Д1-Д12 многоразрядного компаратора Ю. Частота опорного генератора 7 выбирается такой, что время в течение которого компаратор 10 обнуляетсг, равно 1/3 текущего полупериода. В момент обнуления компаратора 10 на его выходе появляется короткий импульс, которым он снова устанавливается в состояние, соответствующее числу, код которого подан на входь Д1-Д12. Через 1/3 текущего полупериода напряжения сети компаратор 10 снова обнулится. Выходные импульсы компаратора 10 поступают на счетчик 13, модуль счета которого равен 5. После поступления пя- тЬго импульса с выхода многоразрядного компаратора. 10 счетчик 13 своим выход ным щущульсом (фиг, 2 ) устанавливает счетчик 9 и компаратор 10 в нулевое состояние. При появлении выходного импульса элемента И 5 ключ 6 открывается и цикл работы устройства синхронизации повторяется. На фиг, 2 (А изображена последовательность импульсов на выходе :ПредлаГаемоГо устройсгва.При частоте сети 50 Гц удобно выбирать Тф 1/2,55,555 O,009p.f5T 333333 Гц. Тогда на входы Д9-Д12 многоразрядного компаратора 10 необходимо подать код числа 4, а диапазон воз можных изменений частоты сети в част-sности для автономных энергоустановок, составляет 44,2-55,6 Гц. Причем макисмальная ошибка, вызванная дискретностью работы устройства, не превьпиает 0,16 , В предлагаемом изобретении снижается количество подсчитываемых импульсов снижается количество счетчиков и других логических элементов, что обеспечивает повышение .надежности. Формула изобретения 1 Способ формирования управляющих импульсов, состоящий в том, что разби- вйют полупериод сетевого напряжения на равнью интервалы времени путем заполнения его высокочастотными импульсами опорного генератора и последующего считывания их, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, выдел5пот интервал времени между полупериодом сетевого напряжения и строго фиксированным отрезком времени, соответствующим полупери оду максимально возможной частоты сети за счет заполнения его импульсами опорного гене ратора и считывания их, а выходные управляюшие импульсы, соответствутоише каждой трети попупериода сетевого напряжения, формируют в моменты равенства нулю суммы импульсов опорного генератора и его импульсов, соответствующих сумме трети строго фиксированного интервала времени и трети выделенногч интервала времени, 2, Устройство для формирования управляюцщх импульсов, содержащее последовательно соединенные согласуюпгай трансформатор, низкочастотный фильтр и нуль-орган, опорный генератор, последовательно соединенные перес етную ячейку, двоичный счетчик и многоразрядный компаратор, вычитаюишй вход которого подключен к выходу опорного генератора и выход - к входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено двумя элементами И, элементом.ИЛИ, формирователем узких импульсов, формирователем импульсов к КЛЮЧОМ входы которого подсоединены соответственно к выходу опорного генератора и выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа и второй ВХОД через формирователь импульсов - с выходом нуль-органа, сое диненным через фильтр узких импульсов с первыми входами элемента ИЛИ н второго элемента И, вторые входы которых подключены . к входу второго счетчика, подсоединенного своим выходом к R -входам сброса первого счетчика и многоразрядного компаратора, причем выход ключа соединен с входом пересчетной схемы, а выход элемента ИЛИ - с бходом предварш-ельной установки ксймпаратора. ИСТОЧНИКИ информации, принятые во внимание хгри экспертизе 1.ABTqpcKoe свидетельство СССР №630718, ioi. Н 02 Р 13/16, 1976. 2,Авторское свидетепьспво СССР № 625296, кл. Н 02 Р 13/16, 1974,

( / к П с в о о k

ее

Гг

«Ъ

Г

V ae Л

ж

J

Qj

ч«3

ij

«с

с

II

ж

I I

фиг.2