Способ формирования управляющих импульсов и устройство для его осуществления

Способ формирования управляющих импульсов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 описанию

ИЗОБРЕТЕН КЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (Ц96489В

{5! )М. Кл.

Н 02 М 1/08 (6l ) Дополнмтельное к авт. саид-ву (22) аивлено 04,03.81 (21) 3256537/24-07 с прмсоелмнениект заявки йв (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.82. Бюллетемь J% 37

Дата опубликования описания 07,10.82

3Ъеударстанный каинтет

СССР

In делаи нэабретеннй н атхрытнй

Н 02 P 13/16 (53) УД К 62.1. .316.727 (088.8) С. М. Исаков и В. М. Рябенький

1 д

Николаевский ордена Трудового Красного енЫКАД;,",; .; кораблестроительный институт им. адм. С. О. РГажфова(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮКИХ ИМПУЛЬСОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления мощными многофазными преобразователями и тиристорами.

Известен способ формирования управлятощих импульсов, состоящий в том, что полупериод одной фазы сетевого напряже . ния заполняют высокочастотной последоBBTBHbHocTbIo JIbcoB считывают их» и в моменты времени, .равные 1/3 и 2/3 полупериода, формируют управляющие им"у сы ГЧ.

Наиболее близким техническим решением к ттрототипу по средствам и достигаемому результату является способ формирования управляющих импульсов, состоящий в том, что разбивают полупериод сетевого напряжения на равные интервалы времени путем заполнения его высокочас-20 тотными импульсами опорного генератора и последующего считывания их. Устройство,. реализующее данный споооб, содержит последовательно согласуюший трансформа2 тор, низкочастотный фильтр и нуль-орган, опорнмй генератор, последовательно соединенные пересчетную ячейку, двоичный счетчик и многоразрядный компаратор, вычитаюший вход которого подключен к выходу опорного генератора и выходко входу второго счетчика P2) .

Недостатком известных способов и реализующих их устройств является невысокая надежность, обусловленная наличием большого числа цифровых элементов для счета импульсов.

Белью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цепьь достигается тем, что выделяют интервал времени между полупериодом сетевого напряжения и строго фиксированным отрезком времени, соответствующим полупериоду максимально возможной частоты сети эа счет заполнения его импульсами опорного генератора и считывания их, а выходные импульсы, соответствукхцие каждой трети псатупериода сетевого напряжения, формируют в мо96489

3 менты равенства п.лю суммы импульсов

I опорного генератора и его импульсов, соответствующих сумме трети строго фиксированного интервала времени и трети выделенного интервала времени. 5

Кроме того, известное устроф;тво снабжено двумя элементами И, элементом

ИЛИ, формирователем узких импульсов, формирователем импульсов и ключом, вхо- . ды которого подсоединены соответствен- io но к выходу опорного генератора и выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом нуль-органа и второй вход через формирователь импульсов с выходом нуль-органа, соединен- 15 ным через фильтр узких импульсов с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента И, вторые входы которых подключены к входу второго счетчика, подсоединенного своим выходом к Д -входам сброса первого счетчика и многоразрядного компаратора, причем выход ключа соединен со входом пересчетной схемы, а выход элемента ИЛИ - с входом предварительной установи<и компаратора.

° На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для осуществления предложенного способа формирования управлянмиих импульсов; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) согласующий трансформатор 1, низкочастотный фильтр 2, нуль-орган 3, формирователь импульсов фиксированной длительности 4, логический элемент И 5, ключ 6, опор35 ный генератор 7, пересчетную ячейку 8, осуществляющую деление на три частоты поступающих на его вход импульсов, двоичный счетчик 9, многоразрядный компаратор 10, представляющий собой двоичный

4п вычитающий счетчик, имеющий возможность осуществлять предварительную зались числа по входам Ql-Д12, формирователь узких импульсов 11, двухвходовой логический элемент ИЛИ 12, второй счет- 5 чик (счетчик по модулю 5) 13, двухвходовой логический элемент И 14.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Напряжение сети, поступающее через Я согласующий трансформатор 1 и низкочастотный фильтр 2 (фиг. 20 ), преобразуется нуль-органом 3 в последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2 Д ), длительность которых равна половине перио- 55 да напряжения сети. Фронтом импульса нуль-органа З запускается формирователь

Импульсов строго фиксированной длитель6 4 ности 4. Причем длительность этих импульсов Ту выбирается из условия Т,р . - 1/2Х „,, где „„с,„— максимально возможная частота сети (фиг, 23).

Импульсы с выхода нуль-органа 3 и формирователя 4 поступают на логический элемент И 5, выходной импульс которого равен разности длительностей импульсов нуль-органа 3 и формирователя

4 (фиг. 22. ). Выходной импульс логического элемента И 5 открывает ключ 6, и импульсы задающего генератора часто ты 7, прошедшие через пересчетную ячейку 8, начинают считываться двоичным счетчиком 9. По окончании импульса логцческого элемента 5 ключ 6 закрывается, и счетчик 9 прекращает счет. При этом в счетчике 9 сформирован код числа, соответствующего 1/3 длительности

° импульса логического элемента 5.

Выходы счетчика 9 соединены со входами Ql Q8 младших разрядов предварительной записи числа многоразрядного компаратора 10. На входы Q9-Д12 старших разрядов предварительной записи числа подается код числа, соответствующего

1/3 длительности импульса Т формирователя 4, причем предварительная запись числа по входам Дl-Д12 осуществляется в момент подачи импульса по входу С многоразрядного компаратора 10. Результирующий код; поданный на входы предварительной записи Ql Q12 компаратора

10, соответствует длительности 1/3 текущего полупериода напряжения сети.

Tio окончании импульса нуль-органа 3 формирователь 11 формирует короткий импульс (фиг. 29 ), являющийся выходным импульсом устройства синхронизации.

Этот же импульс через элемент ИЛИ 12 поступает на вход С предварительной записи компаратора 10, после чего компаратор устанавливается в положение, соответствующее числу, код которого подан на входя Ql Q12 многоразрядного компаратора 10.

Частота опорного генератора 7 выбирается такой, что время в течение которого компаратор 10 обнуляетчя", равно

1/3 текущего попупериода. В момент "обнуления" компаратора 10 на его выходе появляется короткий импульс, которым он снова устанаисивается в состояние, соответствующее числу, код которого подан на входы Ql-Д12. Через 1/3 текущего цолупериода напряжения сети компаратор 10 снова обнулится.

Выходнъ е импульсы компаратора 10 поступают на счетчик 13, модуль счета

5 96 которого равен 5. После поступления пятого импульса с выхода многоразрядного компаратора 10 счетчик 13 своим выходным импульсом (фиг. 2) ) устанавливает счетчик 9 и компаратор 10 в нулевое состояние.

При появлении выходного импульса элемента И 5 ключ 6 открывается и цикл работы устройства синхронизации повторяется. На фиг. 2 0 изображена последовательность импульсов на выходе предлагаемого устройства.При частоте сети 50 Гц удобно выбирать Тф = 1/2.55,555 = 0,009 " Я т =

333333 Гц. Тогда на входы Д9-Д12 многоразрядного компаратора 10 необхо-. димо подать код числа 4, а диапазон возможных изменений частоты сети, в частности для автономных энергоустановок, составляет 44,2-55,6 Гц. Причем макисмальная ошибка, вызванная дискретностью работы устройства, не превышает 0,16 .

В предлагаемом изобретении снижается количество подсчитываемых импульсов, снижается количество счетчиков и других логических элементов, что обеспечивает повышение .надежности.

Формула изобретения

1. Способ формирования управляющих импульсов, состоящий в том, что разбивают полупериод сетевого напряжения на равные интервалы времени путем заполнения его высокочастотными импульсами опорного генератора и последующего считывания их, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности, выделяют интервал времени между полупериодом сетевого напряжения и строго фиксированным очерезком времени, соответствующим полупериоду максимально возможной частоты сети за счет заполнения его импульсами опорного гене ратора и считывания их, а выходные уп4896 6 равляюшие импульсы, соответствуюцще каждой ч рети полупериода сетевого на-. пряжения, формируют в моменты равенсч ва нулю суммы импульсов опорного re нератора и его импульсов, соответствующих сумме трети строго фиксированного интервала времени и трети выделенного интервала времени.

2. Устройство для формирования уп1 равляющих импульсов, содержащее последовательно соединенные согласующий

: :трансформатор, низкочастотный фильтр и нуль-орган, опорный генератор, последовательно соединенные пересчетную ячейц ку, двоичный счетчик и многоразрядный компаратор, вычитающий вход которого подключен к выходу опорного генератора и выход — к входу второго счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью щ повышения надежности, оно снабжено двумя элементами И, элементом ИЛИ, формирователем узких импульсов, формирователем импульсов и ключсщ, входы которого подсоединены соответственно к р выходу опорного генератора и выходу первого. элемента И, первый вход которогосоединен с выходом нутпоргана и второй вход через формирователь импульсовс выходом нуль-органа, соединенным че- рез фильтр узких импульсов с первыми .входами элемента ИЛИ и второго элемента И, вторые входы которых подключены к входу второго счетчика, подсоединенного ,своим выходом к g -входам сброса пер3S вого счетчика и многоразрядного компаратора, причем выход ключа соединен с входом пересчетной схемы, а выход элемента ИЛИ - с входом предварительной установки компаратора.

Источники информащщ, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 630718, irn. Н 02 P 13/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР и 625296, кл. Н 02 Р 13/16, 1974.

084808

Составитель В, Костюхин

Редактор Л» Повхан Техред М.Гергель Корректор В. Бутяга

Заказ 7683/42 Я ираж 721 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