Логическое переключающее устройство для реверсивного управляемого выпрямителя

Логическое переключающее устройство для реверсивного управляемого выпрямителя

Реферат

 

Логическое устройство содержит элемент 3 выдержки времени, элементы И - НЕ 1 и 2, резисторы 5 и 6, D-триггер 4. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано для управления вентильными преобразователями постоянного и переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является блок логики системы раздельного управления, содержащий два первых элемента И-НЕ, выходы которых соединены с входами триггера заданного положения, его выходы подключены к первым входам вторых двух элементов И-НЕ, вторые входы которых объединены и подключены к анодам двух диодов, катод первого диода соединен с первым входом блока логики и первыми входами первых двух элементов И-НЕ, а катод второго диода подключен к выходу элемента задержки, входы триггера истинного положения соединены с выходами двух вторых элементов И-НЕ, а его выходы подключены к входам пятого и шестого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами триггера заданного положения, выходы пятого и шестого элементов И-НЕ подключены к выходам блока логики, а также через седьмой элемент И-НЕ и инвертор они соединены с входом элемента задержки [1] .

Недостатками прототипа являются сложность, недостаточная надежность и ограниченное быстродействие. Снижение быстродействия блока логики вызвано тем, что для устойчивой работы блока логики требуется подключение к ее первому входу, предназначенному для подключения к выходу датчика отсутствия тока через вентили, сглаживающего фильтра. Этот фильтр, выполняя фильтрацию помех, поступающих через датчик тока из силовой части преобразователя, создает задержку до 3 мс, что снижает быстродействие блока логики и вентильного преобразователя в целом.

Цель изобретения - упрощение, повышение надежности и быстродействия логического переключающего устройства.

Это достигается тем, что в логическое переключающее устройство для реверсивного управляемого выпрямителя, содержащее диоды элемент выдержки времени, элементы И-НЕ, первые входы которых объединены, а выход первого элемента И-НЕ подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, введены резисторы и D-триггер, управляющий вход которого соединен с первым блокирующим входом устройства, предназначенным для подключения к высокочастотному генератору, и выходом элемента выдержки времени, вход которого соединен с вторым блокирующим входом устройства, предназначенным для подключения к датчику отсутствия тока выпрямителя, и первыми входами элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ через первый резистор подключен к аноду первого диода и первому выходу устройства, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом записи D-триггера, а также через второй резистор подключен к второму выходу устройства и аноду второго диода, катоды первого и второго диодов соединены соответственно с инверсным и прямым выходами D-триггера, а второй вход первого элемента И-НЕ подключен к управляющему входу устройства, предназначенному для подключения к источнику сигнала задания направления тока.

Сущность изобретения заключается в том, что за счет введения D-триггера и резисторов, выключенных между его выходами и выходами элементов И-НЕ, удалось значительно упростить устройство, повысить его надежность и быстродействие. При этом не требуется устанавливать фильтр на выход датчика отсутствия тока выпрямителя, так как фильтрацию осуществляет сам элемент выдержки времени.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит логический элемент И-НЕ 1, соединенный входом с входом в устройства, предназначенным для подключения к источнику сигнала задания направления тока, выход элемента И-НЕ 1 соединен с входом элемента И-НЕ 2, вторые входы элементов И-НЕ 1 и 2, объединены и подключены к входу элемента выдержки времени 3 и входу б устройства, предназначенному для подключения к выходу датчика отсутствия тока выпрямителя, выход элемента выдержки 3 времени соединен с управляющим входом D-триггера 4 и входом а устройства, предназначенным для подключения высокочастотного генератора, выход элемента И-НЕ 2 соединен с входом записи D-триггера 4, а также через резистор 5 подключен к аноду диода 7 и выходу В устройства, выход элемента И-НЕ 1 подключен через резистор 6 к аноду диода 8 и выходу Н устройства, а катоды диодов 7 и 8 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами D-триггера 4.

Устройство работает следующим образом.

При наличии в управляемом выпрямителе тока на вход б устройства поступает с датчика отсутствия тока в выпрямителе сигнал логического "0", который блокирует переключение элементов И-НЕ 1 и 2 и разряжает конденсатор в элементе 3 выдержки времени. Триггер 4 сохраняет свое состояние и включен соответствующий канал устройства, например на выходе В сигнал равен "0", а на выходе Н сигнал равен "1").

При спадании тока в выпрямителе до нуля на входе устройства б появляется сигнал "1". Это приводит к разблокированию элементов И-НЕ 1 и 2 и начинается отсчет выдержки 3 времени элементом. Если при этом на вход В устройства поступает команда на включение нового канала устройства, то элементы И-НЕ 1 и 2 переключаются и оба канала устройства оказываются выключенными (на обоих выходах устройства сигналы равны "0"). При этом в реверсивном выпрямителе выдерживается бестоковая пауза при переключении комплектов тиристоров для восстановления запирающих свойств тиристоров.

После отсчета выдержки времени элементом 3 на его выходе появляется сигнал "1", передний фронт которого переключает триггер 4 в новое положение и в устройстве включается новый канал (на выходе В сигнал становится равен "1", а на выходе Н сигнал равен "0"). Аналогично происходит переключение устройства в обратную сторону.

В высокодинамичных реверсивных выпрямителях изменение направления тока происходит с высокой частотой. В этом случае логическое переключающее устройство работает в режиме сканирования, который выполняется при отсутствии тока в выпрямителе за счет высокочастотного прерывания сигнала "1" на выходе элемента выдержки времени 3 ключом высокочастотного (20. . . 30 кГц) генератора, действующего через вход а устройства. Таким образом в этом режиме запись в триггер 4 информации о заданном направлении тока осуществляется с частотой высокочастотного генератора, что существенно повышает быстродействие логического переключающего устройства.

Использование предлагаемого устройства позволяет существенно уменьшить аппаратные затраты, увеличить надежность и быстродействие за счет уменьшения числа элементов, исключения фильтра на выходе датчика отсутствия тока выпрямителя и возможности переключения триггера с высокой частотой. (56) Чернов Е. А. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ. Горький: 1989, с. 144.

Комплектные системы управления электроприводами тяжелых металлорежущих станков. Под ред. Позднеева А. Д. М. : Энергия, 1980, р. 1.12.

Формула изобретения

ЛОГИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ, содержащее диоды, элемент выдержки времени, элементы И - НЕ, первые входы которых объединены, а выход первого элемента И - НЕ подключен к второму входу второго элемента И - НЕ, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повышения быстродействия и надежности, введены резисторы и D-триггер, управляющий вход которого соединен с первым блокирующим входом устройства, предназначенным для подключения к высокочастотному генератору, и выходом элемента выдержки времени, вход которого соединен с вторым блокирующим входом устройства, предназначенным для подключения к датчику отсутствия тока выпрямителя, и первыми входами элементов И - НЕ, выход первого элемента И - НЕ через первый резистор подключен к аноду первого диода и первому выходу устройства, выход второго элемента И - НЕ соединен со входом записи D-триггера, а также через второй резистор подключен к второму выходу устройства и аноду второго диода, катоды первого и второго диодов соединены соответственно с инверсным и прямым выходами D-триггера, а второй вход первого элемента И - НЕ подключен к управляющему входу устройства, предназначенному для подключения к источнику сигнала задания направления тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1