Устройство для формирования синхроимпульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использова но в качестве синхронизатора тиристорного электропривода постоянного тока.

Известно устройство для формирования синхроимпульсов, содержащее источник сигнала, резисторы, оптроны и импульсный усилитель 1 J.

Недостатком этого устройства является невысокая точность формирования синхроимпульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для формирования синхроимпульсов, содержащее источник сигнала, элемент ИЛИ на п-входов и п-элементарных блоков синхронизации, каждый из которых включает последовательно соединенные фильтр помех и формирователь (нуль-орган) С Недостаток этого устройства сравнительно высокая погрешность формирования синхроимпульсов.

Применением в качестве фильтров высокоэффективных селективных цепей, обеспечивающих высокое подавление всех гармонических составляющих входного напряжения U, лежащих вне полосы пропускания фильтра fj,-fn, можно добиться весьма устойчивой работы формирователя. Однако при использовании фильтров с улучшенной прямоугольностью амплитудно-частотной характеристики существенно возрастает чувствительность фазовой характеристики фильтра к нестабильности параметров элементов, их температурному и временному дрейфу. Изменение

10 частоты сигнала f. в пределах, допускаемых ГОСТом Cfс 48-52 Гц) также приводит к дополнительной фазовой погрешности и смещению на тот или иной угол f| моментов формирования 15 синхроимпульсов относительно нуле.вой первой гармоники входного сигнала. Все это отрицательно влияет на тяговые характеристики тиристорного привода.

20

Таким образом, недостаток известного устройства состоит в невозможности точного формирования синхроимпульсов при хорошем подавлении помех в сети с помощью аналоговых фильт25ров .

Цель изобретения - повышение точности формирования синхроимпульсов.

Цель достигается т м, что в устройство формирования синхроим30пульсов, содержащее источник сигнала элемент ИЛИ и п блоков синхронизации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фильтра и формирователя, введен многофазный генератор, а в каждый из блоков син|Хронизации введен элемент И, один из входов которого соединен с выходом формирователя данного блока синхронизации, а другие входы элемента И и вход управления фильтра каясдого блока синхронизации подключаны к выходам многофазного генератора соответственно, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И блоков синхронизации, а входы фильтров соединены с выходом источника сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для формирования синхроимпульсов при числе каналов, равном трем на фиг.2 - вариант построения фильтра, на фиг.З временные диаграммы,поясняющие работу устройства.

Устройство для формирования синхроимпульсов содержит источник 1 сигнала, блоки 2 синхронизации, каждый из которых состоит из фильтров 3, формирователя 4 и элемента И 5, многофазный генератор 6, элемент ИЛИ 7, выходную шину 8, шину 9 управления.

Фильтры 3 имеют .режим автоматической коррекции дрейфа фазы и могут содержать, например (фиг.2) полосовые фильтры 10 и 11, фазовый детектор 12, запоминающий конденсатор 13, фазовый корректор 14, ключи 15,16 и 17 на полевых транзисторах, инвертор 18.

Устройство работает следующим образом.

Генератор б формирует сигналы, сдвинутые друг относительно друга на (фиг. 3,а, б,в) . В момент времени t второй фильтр 3 переходит из режима коррекции дрейфа фазы в рабочий режим. Так как режим коррекции предшествует рабочему режиму, то фазовый сдвиг этого фильтра 3 близок к нулю.

На бтрезке времени нФиг.Зб} в втором фильтре 3 заканчиваются переходные процессы и, начиная с t его выходное напряжение принимается за эталонное, по которому могут быть сформированы (с помощью формирователя 4) синхроимпульсы. В течение вр мани tj-tg (Ьиг.Зб) импульсы с выхода формирователя 4 через злемент 5 (фиг.З д) подаются на вход элемента 7 и далее на выходную шину 8. тртий, фильтр 3 переходит из режима коррекции в рабочий режим в момент времени с. (фиг.Зв). За время tn°t5-t4 ) на.его выходе заканчивается переходной процесс. Начиная с ty,с помощью элемента И 5 (фиг.Зе;, который дешифрирует этот момент времени, сигналы с выхода формирователя 4 поступают через элемент ИЛИ 7 на выходную шину 8.

Первый фильтр 3 включается в работу в момент времени t (фиг.З а). На отрезке времени (фиг.За) импул сы с формирователя 4 через элемент И 5 (фиг.Зг) подаются на вход элемента ИЛИ 7 и далее на выходную шину 8.

Коррекция дрейфа фазы всех фильтров 3 осуществляется соответственно в следующие интервалы времени tj-t, tg.-tg, , и т.д (см. фиг. За, б, в) .

При этом под действием сигнала управления на шине 9 (фиг.2) замыкаются ключи 16 и 17 и размыкается ключ 15. На вход фильтра 11 поступает напряжение гармоники Ug, которое отфильтровывается фильтром 10. Фазовый детектор 12 вырабатывает сигнал рассогласования между входным и выходным напряжением фильтра 3, который, поступая в виде управляющего напряжения на вход фазового корректора 14 с электронной перестройкой фазы, запоминается конденсатором 13 и осуществляет подстройку характеристики фильтра 3. После окончания перехоных процессов фаза напряжения на выходе фазового корректора 14 с высокой точностью соответствует фазе напряжения на входе фильтра 11. На это процесс коррекции заканчивается. В рабочем режиме источник 1 подключается на вход фильтра 11, а конденсатор 13 отключается от выхода фазового детектора 12 и поддерживает сигнал управления корректором 14 на том уровне, который соответствует нулевому (или 90°)сдвигу между входным и выходным напряжениями фильтра 3 в целом. Переходные процессы в фильтрах 3, обусловленные скачком фазы входного сигнала, заканчиваются за время t(фиг.За).Только после истечения этого времени можно использовать сигналы, которые формируются формирователем 4 в моменты перехода первой гармоники источника 1 и через нуль (фиг.За).

В качестве фильтров 10 и 11 можно использовать LC-контуры или RC-цепи, фазовый детектор 12 выполняется на цифровых интегральных схемах или наоснове аналоговых умножителей. Фазовый корректор может быть реализован на операционных усилителях и полевых транзисторах.

Для исключения сбоев устройства гнератор 6 имеет синхровход. Наличие эт.ого входа позволяет запретить переход от одного режима работы фильтров 3 к другому в течение времени

синхроимпульса на шине 8. Переключение режимов при этом происходит только в паузах межлу импульсами на шине 8 (фиг.Зж).

Таким образом, в данном устрой-. ,стве осуществляется прецизионное формирование синхроимпульсов. Это позволяет по сравнению с известными, улучшить на 20-30% в данном устройстве тяговые характеристики электропривода за счет расширения диапазона изменения угла регулирования тиристоров.

Формула изобретения

Устройство для формирования синхроимпульсов, содержащее источник сигнала, элемент ИЛИ и п блоков синхронизации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фильтра и формирователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования

синхроимпульсов, в него введен многофазный генератор, а в каждый из блоков синхронизации введен элемент И, один из входов которого соединен с выходом формирователя данного блока синхронизации, а другие входы элемента Я и вход управления фильтра каждого блока синхронизации подключены к выходам многофазного генератора соответственно, вход

0 синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И блоков синхронизации, а входы фильтров соединены с выходом источника

5 сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании №1284005, кл. Н 3 Т, 1972.

2.Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф.И.Ковалева, Г.В.Московой, М., Энергия, 1978, с. 191-194, рис.4-9.

10