Устройство для дистанционногоизменения выходного напряжениядекодирующего преобразователя

Устройство для дистанционногоизменения выходного напряжениядекодирующего преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ пп845257 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06. 07. 78 (21) 2640794/24-07 с присоединением заявки J% (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 Р 9/14

Государственный комнтет по делам нэобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 07.07.81. Бюллетень М

Дата опубликования описания 07,07. 81 (53) УДК 621.312. .712 (088,8) В. М. Катунин и В. Г. Накрохин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ

ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЕКОДИРУ10ЩЕГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электро- технике и может найти применение в устройствах управления электричес— кими машинами.

Известен измерительный орган напряжения с дистанционным задатчиком для автоматического регулятора возбуждения. Изменение установки в нем производится с помощью вращающегося электромеханического устройства на сельсинах (1) .

Недостатком данного устройства является наличие механических частей, что снижает его надежность и необходимость систематического ухода за ним.

Известно также устройство, содержащее элемент сравнения на последовательно соединенных стабилитронах, цифроаналоговый преобразователь, у которого в качестве регистра используется реверсивный счетчик с генератором импульсов и схемой управления (2).

Недостатком такого устройства является относительно низкая надежность вследствие отсутствия выдержки времени между передними фронтами импульсов установки прерывателей

5 счетчика для прямого или обратного счета и счетного импульса с генератора импульсов. В результате при совпадении указанных импульсов возникают сбои счетчика.

1о

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для дистанционного изменения выходного напряжения, содержащее преобразователь код-аналог, реверсивный параллельный синхронный счетчик, выполненный, например, вось-миразрядным, включающий 3К-триггеры и управляющие элементы ЗИ-НЕ. Одни выходы каждого управляющего элемента

ЗИ-HE подключены к выходам соответствующего 3К-триггера. Один выход каждого 3К-триггера подключен к соответствующему входу преобразователя84525

4р ля.

Целью изобретения является повышение точности и надежности устрой- 5 стна в работе.

Это достигается тем, что н устройство введены дополнительный элемент код. Один вход каждого 3К-триггера, начиная со второго, соединен с выходом одного из управляющих элементов

ЗИ-HE реверсивного счетчика.

Устройство соцержит генератор тактовых импульсов, управляющий

RS-триггер, выходы которого подключены к вторым входам управляющих элементов ЗИ-HE реверсивного счетчика, дополнительный элемент ЗИ-HE и элемент НГ,. выход которого подключен к счетному входу каждого 1К-триггера, элемент 8И-HE каждый вход которого соединен с выходом одного из элементов ЗИ- IE реверсивного

15 счетчика, а выход — с одним входом дополнительного элемента ЗИ-НЕ, другой вход которого соединен с Одним из выходов генератора тактовых им— пульсов, блок запуска, входом связанный с управляемым ключом, 11 генератор Одиночных импульсов, выход которого соединен с входом устанопки каждого ЛК -триггера 3

Недостатком этого устроистна является также IIIIç ê E EI надежность вследствие сбоев н рабо"есчет:--111ка, которые гоз Икгпот в момент совпадения импульса управления, поступающего ! на один из управляющих входов счетчи- Зр ка со схемы управления„ и тактовых импульсов, поступа1ощих на счетный вход с генератора тактовых импульсон.

Это обусловлено тем, что задержка с момента формирования импульса

35 управления на управляющем входе счет чика и переднего фронта тактового импульса ца счетном входе не постоянна и может практически отсутствовать, так как зависит от времени заряда до определенного значения напряжения коцдеисffтора, нк1ночеппого на базоэмиттерный переход транзисторного ключа, управляющего подачей тактовых импульсов. 3TQ время зависят !5 от времени нахождения контактов реле в разомкнутом состоянии, г.е. задается ключом управления (в случае управления оператором) или следящей системОЙ Обс- спечива1ощей антОма тическое изменение выходного напряжения декодирук1щего преобразовате7 4.

НЕ, входной RS-триггер и четыре эдемента 2И-НЕ, один вход каждого из двух элементов 2И-НЕ подключен к соответствующему выходу блока запуска, выход одного из указанных двух элементов 2И-HE подключен к

R входу управляющего RS-триггера и одному из входов третьего элемента

2И-НЕ, второй вход которой соеди11ен с выходом второго элемента 2И-HE и S входом управляющего RS-триггера, а выход — с входом дополнительного элемента IE выходом подключенный к одному входу четвертого элемента

2И-HE u S входу выходного RSxpvf reра, R вход которого соединен с выходом четвертого элемента 2И-НЕ, а вторые входы первого, второго и четвертого элементов 2И-HE соединены со вторым выходом генератора тактовых импульсов.

На фиг.1 представлена блок †схе тиристорной системы возбуждения электрической машины; на фиг.2 блок-схема устройства; на фиг.З диаграммы напряжений н функции времени, поясняющие работу схемы устройства.

На блок- схеме (фиг. 17 возбужден11е электрической машины 1 осуществляется от тиристорного преобразователя 2, управление тиристорами которого Осуществляется системой 3 управлений. На вход системы 3 управления н режи.!с-. ручного регулирования поступает напряженке с блока 4 ручного регулирования, а н режиме автоматического регулирования — с блока 5 автоматического регулятора возбуждения.

Устанка напряжения указанных блокон

4,5 изменяется соответственно блоками 6,7 дистанционного изменения устанки. В качестве блоков 6,7 используется устройство дистанционного изменения выходного напряжения декодирующего преобразователя, Устройство для дистанционного изменения выходного напряжения декодирующего преобразователя включает преобразователь 8.(фиг.2) коц-аналог, величина наг! ряже11ия на выходе которого соответствует состоянию 1К-триггеров 9 реверсивного параллельного синхронного счетчика 10.

Реверсинный на синхронный счетчик 10 (наг1ри! !ИI) 11ОО1 мир 1 3 рядный счетчик1 собран на 7К-три! г О—

10

35

50

5 84 рах 9 и управляющих элементах 11

3 И-НЕ. Счетчик 10 обеспечивает пря" мой и обратный счет импульсов, поступающих с генаратора 12 тактовых импульсов, и фиксирует их в двоичном коде. Необходимую последовательность работы 1К-триггеров 9 при поступлении тактовых импульсов обеспечивают управляющие элементы

11 ЗИ-НЕ.

Генератор 12 тактовых импульсов вырабатывает импульсы прямоугольной формы, которые через схему 13 управления поступают на счетные входы

JK-триггеров 9 счетчика 10, Схема !3 управления содержит генератор одиночных импульсов, выполненный на элементе 14 установки 2И-НЕ и осуществляющих установку всех

3К-триггеров 9 счетчика 1О в исходное (единичное) состояние; управляющий

RS-триггер 15, осуществляющий реверс счетчика 10; первый и второй элемен ты 1 6, 17 2И-НЕ, задающие состояние .управляющего RS-триггера 15; ключ 18 управления; блок 19 запуска с выходами 20 и 21, обеспечивающий гальваническую развязку схемы 13 управления с ключом 18 управления; выходной элемент 22 ЗИ-HE управляющий подачей тактовых импульсов с генератора 12; выходной элемент

23 НЕ; элемент 24 НЕ; выход— ной RS-триггер 25; третий элемент 26 2И-ЙЕ, управляющий через элемент 24 НЕ выходным RS-триггером

25, четвертый элемент 27 2И-НЕ, управляющий выходным RS-триггером

25, четвертый элемент 27 2И-HE,óïðàâ.ляющий выходным RS-триггером 25; элемент 28 8И-НЕ, препятствующии переходу из единичного состояния всех 3K-триггеров 9 счетчика 10 в нулевое состояние й.из нулевого в единичное.

Принцип работы устройства основан на создании паузы л ежду моментами времени подачи управляющего импульса на управляющие входы и тактового импульса на счетные входы ЭКтриггеров 9 счетчика 10.

Устройство работает следующим образом. При подаче в исходном состоянии питающего напряжения на выходе генератора одиночных импульсов элемент 14 установки 2И-НЕ формируется сигнал логического "0", под действием которого все JK-триггеры 9

5257 4 счетчика 10 устанавливаются в единичное состояние (на выходах устанавливается сигнал логической "1").

При этом на выходах преобразователя

8 код-аналог, блока Ь дистанционного изменения уставки и блока 4 ручного регулирования (в режиме ручного регулирования) устанавливается минимальное напряжение, под действием которого на выходе системы 3 управления формируются импульсы управления с фазовым сдвигом, соответствующим минимальному значению напряжения на выходе тиристорного преобразователя 2 и, следовательно, минимальному току возбуждения электри" ческой машины 1.

Ключ 18 управления (фиг.2) находится в нейтральном положении. При этом на выходах 20, 21 блока 19 запуска формируются сигналы логическго "О" (О-t< фиг.3 в, г), под действием которых на выходах первого и второго элементов 16 и 17 2И-НЕ формируются сигналы логической "1" (фиг.3 д,е), а на выходе третьего элемента 26 2И-НЕ сигнал логического

"О" (фиг.3 ж). Это приводит к тому, что управляющий RS-триггер 15 устанавливается в одно из устойчивых состояний, а на одном из входов четвертого элемента 27 2И-HE формипуется сигнал логической "1". При поступлении на другой вход четвертого элемента 27 2И-HE сигнала логической

"1" на его выходе формируется сигнал логического О (фиг ° 3 и), под дей- ствием которого на выходе выходного триггера 25 формируется сигнал логического О (фиг.З к), который препятствует прохождению тактовых импульсов с генератора 12 через выходной элемент 22 ЗИ-НЕ и выходной элемент 23 HE на счетчик 10 (фиг. Зм).

При прямом счете ключ 18 управления устанавливается, например, II из нейтрального в положение Больше". При этом установка ключа 18 управления может происходить как в момент времени, совпадающий с наличием тактового импульса на прямом выходе генератора 12 ( фиг ° 3), так и в момент отсутствия 1 этого импульса, т.е. в паузе между ил пульсал1и (с2, фиг. 3) °

При установке ключа 18 управления в положение "Больше" в момент времени, совпадающий с наличием тактового

7 8 импульса на прямом выходе генератора

12 (t, - tq, фиг. 3 а), на выходе

21 блока 19 запуска формируется сигнал логической "1" (й!, фиг.Ç в), который поступает на один из входов второго элемента 17 2И-НЕ, на другой вход которого поступает сигнал логического "0 с инверсного выхода генератора 12 тактовых импульсов (фиг,36). Таким образом, на время действия тактового импульса с прямого выхода генератора 12 на выходе второго элемента 17 2И-HE (фиг.3 е) сохраняется сигнал логической "1" (фиг.3e), следовательно уравляющий

Ю-тригrep 15 не меняет своего состояния (фиг,Зл). На время действия тактовго импульса сохраняет свое состояние и выходной RS-триггер 25 (фиг. 3 к), так как на выходе элемента 26 2И-.НЕ сохраняется сигнал логического "0" (фиг,З ж). В результате выходным сигналом логического "0" с выхода выходного

RS-триггера 25 (фиг. 3 к) выходной элемент 22 ЗИ-HE закрыт и тактовый импульс с генератора 12 на счетные входы ЭК-триггеров 9 счетчика 10 не поступает (фиг.3 м). При изменении сигнала логического "0" на логическую "1" с инверсного выхода генератора !2 (фиг,3 б) происходит совпадение сигналов логической "1" на обоих входах второго элемента 17

2И-НЕ, в результате на его выходе формируется сигнал логического "0" (фиг.З е), а на выходе третьего элемента 26 2И-НŠ— сигнал логической

"1" (фиг. 3 ж). При этом управляющий

RS""триггер 15 устанавливается в сос тояние, обеспечивающее прямой счет импульсов счетчиком 10, а на прямом выходе выходного RS-триггера 25 формируется сигнал логической "!" (фиг.Ç к) под действием сигнала логического "0", поступающего с элемента 24 НЕ (фиг.З з). В результате выходной элемент 22 ЗИ-НЕ открывается и тактовые импульсы с прямого выхода генератора 12 (фиг. 3 a) поступают через выходной элемент 23

НЕ на счетные входы ЗК-триггеров

9 счетчика 10..По мере счета тактовых импульсов меняется состояние

ЗК"триггеров 9 и, следовательно, увеличивается напряжение на выходе преобразователя 8 код-аналог, что приводит к изменению напряжения на

45257 8! выходе блока 4 ручного регулирования (в режиме ручного регулирования; фиг. 1) и сдвигу импульсов управления тиристоров преобразователя 2 таким образом, чтобы увеличить ток возбуждения электрической машины 1. При установке ключа 18 управления в нейтральное положение (ig, фиг.З) на выходах 21, 20 блока 19 элементов

1р 17, 26 2И-НЕ, 24 HE устанавливаются сигналы, соответствующие исходному состоянию, на выходе элемента 27 и выходах RS триггеров )5, 25 сохраняются сигналы логической "!".

15 При установке ключа 18 управления в положение "Больше" в момент

Ъремени, совпадающий с паузой между тактовыми импульсами (t4, Фиг.Зв) состояние управляющего RS-триггера

2р 1-5 сохраняется, а именение состояния выходного RS-триггера 25 происходит в момент замыкания контактов ключа

18 управления (фиг.3 л,к) и подача тактовых импульсов (фиг.Зм) на

zs счетные входы 3К- триггеров 9 счетчика 10 начинается с поступления очередного тактового импульса с генератора 12.

При обратном счете и при установзр ке ключа 18 управления из нейтрального положения в положение "Меньше" происходящие в схеме процессы аналогичны ранее описанным, за исключением того, что сигнал логической з5 "1" формируется на выходе 20 блока 19 запуска и управление в этом случае осуществляется не через второй элемент 17 2И-НЕ, а через первый элемент 16 2И-HE. При этом осуществляет4р ся обратный счет импульсов счетчиком

10 и на выходе преобразователя 8 коданалог напряжение уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на выходе блока 4 ручного регулиро4s вания (в режиме ручного регулирования и изменению фазового сдвига импульсов управления тиристорами преобразователя 2 таким образом, чтобы уменьшить ток возбуждения электриgp ческой машины

При работе в режиме автоматическо- го регулирования блок 4 (ручного регулирования; фиг. 1) отключен и включен в работу блок 5 автомат тического регулирования возбуждения, который воздействует на систему 3 управления. При этом изменение уставки напряжения блока 5 Осуществляет845

10 ся блоком 7 дистанционного изменения уставки, работа схемы которого аналогична работе схемы блока б. дистанционного измерения уставки, описанной вьппе, Изменение тока возбуждения электрической машины l может осуществляться как от ключа 18 управления, так и от следящей системы (на чертежах не показано),.обеспечивающей автоматическое слежение уставки напряжения блока 5 за выходным напряжением блока 6 в .режиме ручного регулирования и выходного напряжения блока 4 за уставкой напряжения блока

5 в режиме автоматического регулирования тока возбуждения. Автоматическое слежение позволяет плавно, без скачка тока возбуждения, переходить с одного режима работы на другой.

Благодаря введению дополнительных элементов: первого 16, второго

17, третьего 26 2И-НЕ и четвертого

27 2И-НЕ элементов, а также элемента 25

24 НЕ выходного RS-триггера 25 в схему 13 управления счетчиком 10 независимо от момента включения ключа 18 управления из нейтрального в положение Больше или Меньше 30 установка управляющего RS òðèããåðà

15, соответствующая прямому или обратному счету счетчиком 10, и подача тактовых импульсов с генаратора 12 на счетчик IO осуществляется м с задержкой (фиг.3 и). При этом сбоев в счетчике IO не происходит как в режиме ручного, так и автоматического регулирования, благодаря чему повьпиается точность счета и надежность устройства в работе.

Формула изобретения

Устройство для дистанционного изменения выходного напряжения декодиру-45 ющего преобразователя, сожержащее преобразователь код-аналог, ревер— сивный параллельный синхронный счетчик, выполненный например, восьмиразрядным, включающий 3К-триггеры, 50 и управляющие элементы ЗИ-НЕ, одни входы . каждого управляющего элемента

ЗИ-11Е подключены к выходам соответствующего ЗК-триггера, один выход которого соединен с одним из входов преобразователя код-аналог, один вход каждого ЗК-триггера, начиная со второго, соединен с выходом одного

257 !О из управляющих элементов ЗИ-НЕ, генератор тактовых импульсов, управляемый ключ и управляющий RS-триггер, выходы которого подключены к вторым входам управляющих элементов ЗИ-НЕ, дополнительный элемент ЗИ-HE и элемент НЕ, выход элемента НЕ подключен к счетному входу каждого 3К-триггера, элемент

8И-НЕ, каждый вход которого соединен с выходом одного из элементов ЗИ-ИЕ счетчика, а выход — с одним входом дополнительного элемента ЗИ-НЕ, другой вход которого соединен с одним из входов генератора тактовых импульсов, блок запуска, входом соединенный с управляемым ключом, и генератор одиночных импульсов, выход которого соединен с входом установки каждого ЗК"триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены доголнительный элемент -НЕ, выходной RS-триггер и четыре элемента 2И-НЕ, один вход каждого из двух элементов 2И-НЕ подключен к соответствующему выходу блока запуска, выход одного из указанных двух элементов 2И-НЕ подключен к R входу управляющего RS-триггера и одному из входов третьего элемента 2И-НЕ, второй вход которой соединен с выходом второго элемента 2И-НЕ и входом управляющего RS-,òðèããåðà, а выход — с входом дополнительного элемента НЕ, выходом подключенный к одному входу четвертого элемента

2И-НЕ и Ь входу выходного RS"òðèããåðà, R вход которого соединен с выходом четвертого элемента 2И-НЕ, а вторые входы первого, второго и четвертого элементов 2И-HE соединены со вторым выходом генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеев Л. Ф., Бабулин В. А...

Герценберг Г. P. Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия для гидрогенераторов, турбоге-: нераторов и синхронных компеисаторов с ионной системой возбуждения.

Труды ВЭИ, вып.73. — И.-Л. Энергия, 1966, с. 14.

2. Авторское свидетельство СССР

В 557462, кл. Н 02 Р 9/14, 1976.

3. Техническое описание .системы управления тиристорами СУТ-В4-У4

6.299.006.ТО, альбом Р 2, рис.13, )14, 15.

845257

Составитель А. Головченко

ТехредС. Мигунова Корректор С. 1цомак

Редактор Т. Загребельная

Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 4208/6 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5