Цифровое устройство для управления непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1982 года по МПК H02P13/30 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления непосредственными преобразователя частоты с естественной коммутацией вентилей.Известно устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее реверсивные счетчики высокой частоты, счетчики низкой частоты, два генератора высокой частоты, блоки сравнения кодов, распределительное ,д устройство и формирователь синхроимпульсов ; выходы счетчиков по лючены к блокам сравнения кодов этих счетчиков, счет чики высокой частоты синхронизируются с силовым питающим напряжением Tl . J5

Недостатком такого устройства 5голя- ется невозможность работы в широком диапазоне изменения часто,ты силового питающего напряжения, так как частота изменения состояния счетчиков высокой 20 частоты остается постоянной.

Наиболее близким по технической сущности и постигаемому результату к изобретению является устройство для цифро-

вого управления непосредственным преоб- :рэзователем частоты, содержащее синхронизатор, счетчики высокой частоты и сче1 чик, управляемый делитель частоты, генератор высокой частоты, блоки сравнения, счетчик, генератор низкой частоты и распределительный блок С 2 3 .

Недостатком известного устройства sia-. ляется невозможность регулирования величины выходного напряжения преобразователя. Импульсы управления в устройстве вырабатываются блоками сравнения в моменты равенства кодов счетчиков высокой частоты и счетчика.

В известном устройстве для цифрового управления непосредственным преобразователем частоты диапазон изменения числа в счетчике задан и определяется разрядностью счетчика лМ 2, где а N - диапазон изменения; п - разрядность счетчика, а следовательно, величина напряжения на выходе преобразователя задана наперед и не может быть изменена в процессе работы. Шлью изобретения является расширение функциональных возможностей лреобразоватепя путем регулирования амплитуды выходного напряжения преобразователя Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления снабжено управляемым генератором, реверсивным низкой частоты и дополнительным блоком сравнения, причем выход реверсивного счетчика низкой частоты подключен ко вторым входам блоков сравнеЩ1Я и к одному входу дополнительного .блока сравнения, другой вход которого, предназначенный для подключения сигнала уставки, подключен к входу управляемого генератора, а выход дополнительног блока сравнения подключен к управляющему входу реверсивного счетчика низкой частоты. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 -временные Iдиаграммы работы устройства. Устройство содержит синхронизатор 1, вход которого подключен к силовому питающему напряжению, а выходы - к счет- , чикам 2-7 высокой частоты и к счет чику 8, счетные входы счетчиков 2-7 высокой частоты подключены к выходу управляемого делителя 9 частоты, а входы установки - к выходу синхронизатора 1, счетный вход счетчика 8 подключен к выходу генератора 1О высокой частоты а вход установки - к выходу синхронизатора 1, кроме того, один вход делителя 9 подключен к выходу генератора 1О высокой частоты. Блоки 11 - 1б сравнения HMeiuT по два входа, один из которых под ключен на вход соответствующего счетчика 2-7 высокой частоты, а другой на выход реверсивного счетчика 17 низкой частоты, имеющего счетный вход С, который подключен к выходу управляемог генератора 18, на вход которого поступает сигнал уставки, и вход управления V Входы управления распределительного бло ка 19 подключены к вьтходам блоков 1116сравнения, а синхронизирующий входк выходу синхронизатора 1. Один вход дополнительного блока 2О сравнения подключен к выходу реверсивного счетчика 17низкой частоты, а на второй поступает цифровой код И, соответствующий уставке выходного напряжения преобразователя, а выход включен на вход V ревер сивного счетчийа 17 низкой частоты. Дополнительный блок 2О сравнения устроен таким образом, что генерирует импульс управления всякий раз, когда входное число, поступающее на первый вход, равно либо числу N, пйступающему по второму входу, либо числу /Ч )i где -максимальное число, которое может быть Записано в реверсивном счетчике 17 низкой частоты. Устройство работает следующим образом. На вход блока 1 поступает трехфазное силовое питающее напряжение, которое преобразуется в последовательность импульсов шестикратной частоты. Эта последовательность поступает на вход счетчика 8, выход которого управляет коэффициентом деления управляемоЬо делителя 9 частоты и следовательно - частотой изменения состояния счетчиков 2 - 7 высокой частоты. Состояние счетчиков, т. е. код чисел, записанных в них, изменяется линейно (фиг. 2). Максимальное число, которое может быть записано в сче1чике Nrndx соответствует максимальному углу открытия вентилей €/- 180 ал.град. т.е. соответствует максимальному выходному напряжению преобразователя. Допустим, что на второй вход дополнительного блока сравнения поступает код числа NO . Пусть от некоторого момента времени t Q до момента времени i код счетчика 17 линейно уменьшается (прямая 1 на фиг. 2) со скоростью, определяемой генератором 18, частота которого в свою очередь определяется кодом числа М.. В момент времени t -j код с выхода счетчика 17 становится равным коду и блок цифрового сравнений кодов генерирует сигнал ( ), который, поступая на вход V счетчика 17, изменяет направление счета, и состояние счетчика, 17 начинает линейно изменяться в сторону увеличения. В момент времени -t иа выходе счетчика 17 становится.равным блок 2О цифрового сравнения кодов генерирует сигнал, который, поступая на вход V счетчика 17, вновь вызьшает изменение направления счета, и с момента времени t состояние счетчика опять линейно уменьшается с частотой, определяемой генератором 18. Далее процесс повторяется. Таким образом, код счетчика 17 изменяется от некоторого минимального значения Np,, до некоторого максимального значения N(2 nicJH c3Li что соответствует изменению утла управления вентилями от некоторого минимального значения некоторого максимального ol- а х-ь При этом на выходе преобразователя формируется напряжение U,. Допустим теперь, что изменится код уставки, который примет новое значение , При этом изменится частота генератора 18 таким образом, что время останется без изменений. Однако теперь состо ние счетчика 17 будет изменяться по пря мой 2 на фиг. 2, что соответствует изме- нению угла управления вентилями от некоторого минимального значения ct -„2 ni4,T до некоторого максимального значения md«7 ° meK-t Соответственно, напряжение на выходе преобразователя будет и и . Таким Ьбразом, каждому значению входного кода будет соответствовать свое значение выходного напряжения преобразователя. Предлагаемое устройство позволяет получить на выходе преобразователя частоты напряжение регулируемой амплитуды. формула изобретени Цифровое устройство для управления непосредственным преобразователем lacтоты, содержащее синхронизатор, выходом подключенны15 к входу каждого из шести счетчиков высокой частоты и к синхронизирующему входу распределительного блока, шесть блоков сравнения, выходами подключенных к входам распределительного блока, первыми входами - к выхрдам счетчиков высокой частотыГ счетчик, подклй)ченный одним входом к выходу сннхронизатора, а другим - к выходу генератора высокрй частоты, управляемый делитель частоты, одним входом подктснченный к выходу счетчика, а другим - ц выходу генератора высокой частоты, а выходом подключенный к BTOJHJM входам счетчиков вьгсокой частоты, о т л и -. чающееся тем, что, /с целью расширения фушишональных возможностей путем .регулирования амплитуды Выходного напряжения преобразователя, оно снабжено управляемым генератором, реве1)сивным счетчиком низкой частоты и дополнительным блоком сравнения, причем выход реверсивного счетчика низкой частоты подключен к вторым входам блоксж ера нения и к одному ,входу дополнительного блока сравнения, другой вход которого, предназначенный для подключения сигнала уставки, подключен к входу управляемого генератора, а выход дополнительного блока .сравнения подключен к управляющему входу реверсивного счетчика низкой час- Источники информахши, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Ns 224656, кл. Н 02 М 3/533. 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 75О694. кл. Н 02 Р 13/16, 198О (прототип).