Многоканальное дискретное фазосдвигающее устройство

Патент 1037414

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ДИСКРЕТНОЕ ФАЗОСПВИГЛЮЩПЕ УСТРОЙСТВО по авт, св. N° 813664, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено делителем частоты, дополнительным компаратором, дополнительным регистром и блоком памяTW , формирователь синхронизирующих импульсов первого канала снабжен дополнительным выходом, причем генератор импульсов постоянной частоты соединен в каждом канале с первыми входами счетчиков через делитель частоты, первые входы дополнительного компаратора и элементы запрета, вторые входы дополнительного компаратора соединены с выходами дополнительного регистра, разрядные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика первого канала, управляющий вход - с дополнительным выходом формирователя синхронизирующих импульсов первого канала, а выходы регистра системы управления соединены в с S каждом канале с входами компараторов через блок памяти. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5 ) H 02 P 13/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 813664 (22) 3457819/24-07 (23) 26. 04.82 (456) 23. 08.83. Бюл, № 3 1 72) В. Н. Лебедев и Н. И. Хохлова (53) 621.314.527 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 813664, кл. Н 02 P 13/16, 1979.

/ (54) (57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ДИСКРЕТHQF ФАЗОСДВИГА!ОЩГЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. ¹ 813664, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с иелью повышения точности, оно снабжено делителем часто. ты, дополнительным компаратором, дополнительным регистром и блоком памяти, формирователь синхронизируюших им„„SU„„1037414 A пульсов первого канала снабжен дополнительным выходом, причем генератор импульсов постоянной частоты соединен в каждом канале с первыми входами счетчиков через делитель частоты, первые входы дополнительного компаратора и элементы запрета, вторые входы дополнительного компаратора соединены с выходами дополнительного регистра, разрядные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика первого канала, управляюший вход вЂ” с дополнительным выходом формирователя синхронизируюших импульсов первого канала, а выходы ре. гистра системы управления соединены в каждом канале с входами компараторов через блок памяти.

1037414

Изобретение относится к электротехни ке и может быть использовано в цифровых устройствах для регулирования фазы управляющих импульсов многофаэных тиристорных преобразователей. 5

По основному авт.> св. % 813664 известно дискретное фазосдвигаюшее уст ройство, содержшцее общий для всех каналов генератор импульсов постоянной частоты, соединенный через элемент запрета с первыми входами счетчиков и в каждом канале элементы совпадения, формирователи управляющих импульсов, формирователи синхронизирующих имцульсов, общий для всех каналов регистр системы управления, элементы ИЛИ,, и компараторы, причем регистр соединен . с первыми входами компараторов, вторые выходы которых соединены с выходами младших разрядов счетчиков, соединенных 20 вторыми входами с выходами формирователей синхронизирующих импульсов, являющихся общими для двух каналов, выходы компараторов через первые входы элементов совпадения и логические эле- 25 менты ИЛИ соединены с входами формирователей управляющих импульсов, вторые входы элементов совпадения соединены с выходами старших разрядов счетчиков (1) .

Однако указанное устройство имеет ограниченную точность, так как в нем, so-первых, не учитывается влияние изменения частоты питания тиристорного преобразователя на точность преобразования кода управления в фазовый угол управле ния тиристорами.при постоянной частоте генератора импульсов, во-вторых, не учитывается выходное напряжение тиристорного преобразователя с целью линеари- 40 эации его регулировочной характеристики.

Пель изобретения - повышение точности многоканального дискретного фазосдвигаюшего устройства при цифровом управлении тиристорным преобразователем.

Повышение точности многоканального дискретного фазосдвигаюшего устройства при цифровом управлении тиристорным преобразователем достигается, во-первых, 50 путем цифровой коррекции периода следования импульсов на входы счетчиков в каналах, во-вторых, путем формирования цифровьпм способом в прямом канале управления желаемой регулировочной ха- S5 рактеристики тиристорного преобразователя, причем сохраняется предельно возможное быстродействие системы автома-., тического управления тиристорным преобразователем.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное дискретное фаэосдвигающее устройство снабжено делителем частоты, дополнительным компаратором, дополнительным регистром и постоянным запоминающим устройством, формирователь синхрониэирующих импульсов первого канала снабжен дополнительным выходом, причем генератор импульсов постоянной частоты соединен в каж-дом канале с первыми входами счетчика через делитель частоты, первые входы дополнительного компаратора и элементы запрета, вторые входы дополнильного компаратора соединены с выходами цополнитегц ного регистра, разрядйые входы которого соединены с выходами разрядов счетчика первого канала, управляющий вход - с дополнительным выходом форми« рователя синхронизирующих импульсов, а выходы регистра системы управления соединены в каждом канале с входами компараторов через постоянное заломинающее устройство.

На фиг. 1 изображена структурная схема многоканального дискретного фазосдвигающего устройства: на фиг. 2-диаграмма напряжений на выходах блоков предлагаемого устройства.

Многоканальное дискретное фазосдвигаюшее устройство содержит генератор 1 импульсов постоянной частоты. В каждом канале имеется элемент 2 запрета, выход которого соединен со счетным входом счетчика 3. Счетчик имеет и разрядов. Входы установки в ноль счетчиков в каждом канале соединены с выходами формирователей 4 синхронизирующих импульсов, соединенных также с запрещающими входами элементов запрета. о

Код управления подается на регистр

5 системы автоматического управления.

Регистр 5 имеет (И- 1) разряд. Выходы (И- 1) разрядов счетчиков в каждом канале соединены с первыми (г,вЂ” 1) входами компараторов 6. Выходы компараторов соединены с первыми входами двух элементов 7 совпадения, вторые входы которых соединены с выходами старшего разряда счетчика; Выходы элементов сов падения соединены с входами логических элементов ИЛИ 8, выхо ты которых ссединены с входами формирователей 9 управляющих импульсов, .которые далее соединяются с управляющими электродами тиристоров. Выход генератора импульсов

1037414 4 соединен со счетным входом делителя

10 частоты на базе счетчика, который имеет и разрядов, Генератор импульсов имеет частоту импульсов:

g g(n-a) +(2 ) 5 й= Н

У где f - номинальная частота напряжеН ния питания тиристорного преобразователя (ТП}, Выходы разрядов счетчикового делите- î ля частоты соединены с первыми входами дополнительного компаратора 11, который имеет И пар входов. Другие входы дополнительного компаратора "îåäèíåíû с разрядными выходами регистра 12, входы ко- 15 торого соединены с выходами И разрядов счетчика первого канала, а управляющий вход - с вторым выходом формирователя синхронизирующих импульсов первого каяала, выбираемого в качестве опорного. Вы-20 ходы регистра 5 системы управления соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 13, выходы которого соединены в каждом канале с вторыми входами компараторов 6. ПЗУ 5 имеет (и вЂ” 1) разряд и емкость в зависимости от требуемой точности формирования регулировочной характеристики ТП.

На фиг. 2 изображены диаграммы следующих напряжений на выходах блоков -ЗО устройства: 14 вЂ” фазное напряжение пи,тания тиристорного преобразователя, выбираемое за опорное; 15 вЂ” импульсное напряжение на выходе формирователя 4 синхрониэирующих импульсов, соответствующее переходу фаэного. напряжения иэ отрицательной полуволны в положительную; 16 вЂ” импульсное напряжение на допопнительном выходе формирователя 4 син. фониэирующих импульсов, соответствую- 40 щее переходу фазного напряжения иэ положительной полуволны в отрицательную;

17 - напряжение на выходе старшего разряда советчика 6 опорного канала; 8вЂ” импульсное напряжение на выходе компа- 45 ратора 1 1, Устройство работает следующим образом .

На входы формирователей 4 синхронизируюших импульсов подаются фазные 50 напряжения питания ТП. Импульсы 15 устанавливают в ноль счетчика 3 в каждом канале. Таким образом, начало счета счетчиков 6 синхронизировано с напряжением питания ТП. Одновременно импульсы 55

15 запрещают прохождение счетных импульсов на входы счетчиков на время установки в ноль. Период напряжения на выходе старшего разряда счетчика 3 сов падает с номинальным периодом напряжения питания ТП. В случае, когда aepmpg напряжения питания ТП номинальный, то на половину периода приходится 2 счетных импульсов с периодом где Гв„ g - период следования счетных

4 импульсов на входах счетчи ков 3;

- период следования импуль"

Гй сов с генератора.

Рассмотрим как происходит коррекция периода счетных импульсов в случае " .изменения периода напряжения питания ТП..

Пусть Т„- номинальный период напряже ния питания ТП, - увеличивается, тогда . к моменту формирования импульса 16, появление которого соответствует половине периода налряжения питания ТП,-со счетчика 3 на регистр 12 будет считано число большее числа 2(" " на величину ь (фиг. 2), т. е. число

2 и " +,а, и в результате в следующем полупериоде с компаратора 11 будет следовать от генератора не каждый

2 (м 4) - импульс, а (2(ll 4) + Ь) m. импульс, т. е. период счетных импульсов

18 станет не T C = .и. g

1 IL ЬХ 4 ги 2 + ь 3 т . е. период счетных импульсов увеличится пропорционально увеличению периода напряжения ТП. В результате на половину периода напряжения литания ТП бу(в- t) дет приходится требуемое число 2 счетных импульсов, так как отношение

2(,и "1) где " вЂ” полупериод измененного напряжения питания ТП.

Если для устройства не требуется пре дельная точность, то можно уменьшить число разрядов, считываемых со счетчика

3 на регистр 12, и.соответственно

-уменьшить число разрядов регистра 12 и делителя 10, В регистре 5 системы автоматического управления находится код управления, ко торый подается на адресные иходы ПЗУ 13, на выходах которого формируется код управления, определяющий фазовый сдвиг импульсов управления тиристоров относительно опорных импульсов 15 в каждом канале, В момент совпадения линейно возрастающего кода на счетчиках 3 с ко1037414 дом управления по выбранному адресу на

ПЗУ компараторы 6 выдают импульсы, -Kog управления на регистре 5 и соответствующий ему код с ПЗУ может изменяться в сторону уменьшения вплоть до 5 момента формирования импульсов с компараторов 6, что обеспечивает максималь ное быстродействие системы автоматического регулирования в целом. Так как компараторы 6 соединены с (g вЂ” Х) младшими разрядами счетчиков 3, то за период напряжения питания ТП формируются два импульса: для положительной и отрицательной полуволны напряжения. С помощью схем совпадения 7 и элементов

ИЛИ 8 формируются парные импульсы, сдвицутые один относительно другого на электрический угольt)rn, где vol - число фаз напряжения литании ТП. В ПЗУ по заранее рассчитанной программе заносится 20 р р d,ÅÛ -%(вх) де с . х - код с регистра 5 системы управления < - код управления на выходе

ПЗУ. Хракрс »,„= < (вх) обеспечивает линеаризацию регулировочной характеристики ТП и режимы его работы; выпрямительный или инва рторный.

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым имеет следующие преимущества, Во-первых, повышается точность преобра- 30 зования кода управления в фазовый угол управления тиристорами при изменении частоты напряжения литания ТП. Если частота напряжения питания изменяется с предельной скоростью, т. е, каждый период, то устройство уменьшит ошибку преобразования в 2 раза, так как в первом полупериоде выявляется изменение частоты, а во-втором - корректируется.

Практически изменение частоты напряжения питания ТП имеет существенно меньшую частоту изменения или имеет постоянное отличие от номинальной и тогда устройство исключает практически ошибку, обусловленную этим фактором.

Во-вторых, повышается точность работы системы автоматического управления в целом путем формирования в прямом канале управления с помощью ПЗУ желаемой регулировочной характеристики

ТП, в результате чего уменьшается в К раз зона нечувствительности. Например, для ТП, включенного по трехфазной мостовой схеме, функциональная зависимость с4Ь! х = " р @ L) t C05 - + Ьх для участка

X прерывистых ToxoBà !

Коэффициент К удобнее выбирать кратным степени числа 2, чтобы операцию умножения заменить операцией арифметического сдвига при расчете характеристики. На практике К удобно выбирать равным 64, тогда зона нечувствительности регулировочной характеристики ТП уменьшится в 64 раза.

1037414

Составитель В. Бунаков

Редактор А. Козориз Техред М. Тепер Корректор Л. Бокшан.

Заказ 6034/58 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент«, г, Ужгород, ул. Проектная, 4