Широтно-импульсный модулятор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саюа Советских
Социалйстических республик
«я995257 (61) Дополнительное к авт. саид-ауР 758463 (22) Заявлено 02Л081 (21) 3344222/24-07 (ЗФ) М. Ка.з
Н 02 P 13/16
Н 02 И 1/08 с присоединением заявки Нов
Государственный комятет
СССР яо делам изобретеняй я открытий (23) Приоритет—
ИЗ1 УЩф 621. 316. . Г27(088.8) 1
Опубликовано - -070233. Бюллетень ЙУ 5
Дате опубликования описания 070283
>ЯД)у,г-, ; - ..
A.A. -Момджян !
Ц," у, — -„. -, У
- ь
У1. ;, : -. "
Ереванский политехнический институт им. К. Йаркса---- . (72) Автор изобретения. (7f) Заявитель (54 ) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в модуляторах импульсов управления тиристорных широтно-им- пульсных преобразователей постоянно го тока для электроприводов постоян-. ного тока электроподвижных составов и электромобилей.
По основному авт.св. 9 758463 1О известен широтно-импульсный модулятор, содержащий задающий генератор, (P +m+n)-разрядный двоичный тактовый счетчик, m-разрядный дешифратор с двумя входами, е-разрядный регистрсчетчик, узел сравнения,.:.узел управления"и формирователь длительности отпирающих импульсов, причем выходэадающего генератора связан с тактовым входом двоичного счетчика, выходы средних m разрядов которого casiэаны с одним -входом дешифратора, другой вход .дешифратора связан с выходом регистра-счетчика и одним иэ входов узла сравнения, второй вход узла сравнения связан с входным выводом устройства и разрядным входом регистра-счетчика, вход управления. которого связан с одним выходом блом.. ка управления, входы последнего свя« заны с выходами двоичного счетчика . ®) и выходом элемента сравнения другой же выход блока управления связан, с одним выходным выводом модулятора, и второй выходной вывод модулятора через формирователь длительности связан с выходом дешифратора; а также
m-разрядный регистр, подключенный к входному выводу и связанными выхо.дом с регистром-счетчиком и входом управления - с третьим выходом блока управления 1 3.
К недостаткам известного модуля" тора относятся невысокие точность . отслеживания и быстродействие перестройки задания, что ухудшает маневренность управляемого нм электротран-. спортиого средства.
Цель изобретения - повнаение,точности отслеживания и быстродействия перестройки задания.
Поставленная цель достигается .. тем, что известный модулятор снабжен датчиком тока нагрузки и порогевьве элементом, причем выход датчика тока подключен через пороговый элемент к первому входу узла:управления.
На чертеже представлена блок-схема широтно-импульсного модулятора.
Широтно-импульсный модулятор содержит задакхяий генератор.1, 995257 (В +m+n)-разрядный двоичный тактовый счетчик 2, дешифратор 3 с двумя входами, m-разрядный регистр-счетчик 4 в сторону старшего разряда, элемент
5 сравнения, блок 6 управления, формирователь 7 длительности импульсов управления, входной вывод S, выходные выводы 9 и 10, m-разрядный регистр 11, датчик 12 тока нагрузки и пороговый элемент 13.
Выход задающего генератора 1 свя; зан с тактовым входси двоичного счетчика 2, выходы m разрядов которого связаны с разрядами одного входа дешифратора 3. Разряды второго входа дешифратора 3 связаны с разрядами выхода регистра-счетчика 4.
Выход регистра-счетчика 4 связан также с одним входом элемента 5 сравнения, другой вход элемента 5 сравнения и разрядные входы регистр-счетчика 4 связаны с разрядными выходами регистра 11, разрядные входы которого связаны с входным выводом
8. Выходы всех разрядов двоичного счетчика 2 и элемента 5 сравнения связаны с входами блока б управления, один выход которого связан с выходным выводом 10, а остальные два выхода блока б управления связаны соответственно с входами управления 30 регистра-счетчика 4 и регистра 11.
Выход дешифратора 3 через формирователь 7 длительности связан с выходным выводом 9. Вход 14 датчика 12 тока нагрузки связан с нагрузкой, 35 .а выход датчика 12 тока через пороговый элемент 13 связан с одним входом блока б управления.
Модулятор работает следующим об- gg разом.
При подаче выходных импульсов задающего генератора 1 на тактовый вход двоичного счетчика 2 .на разрядных выходах последнего появляются 4 .импульсы, причем частота повторения импульсов на выходе данного разряда в два раза больще частоты импульсов на выходе последующего разряда.
Выходные импульсы от средних а разрядов двоичного счетчика 2 подаются на разряды одного иэ входов дешифра тора 3. В соответствии с состоянием регистра-счетчика 4, выходные импульсы: которого подаются на разряды второго входа дешифратора 3, на выходе последнего появляются импульсы с частотой, определяемой частотой выходных импульсов старшего разряда средних
m разрядов двоичного счетчика 2,и длительностью 60
1 где .ч — скважность управления тиристорным преобразователему16ф
Т вЂ” период повторения импульсов на выходе старшего разряда средних разрядов двоичного счетчика 2 или период коммутации тиристорного преобразователяр
P4 - 0; 1, 2,... (2-1) — состояние регистра-счетчика 4.
Причем задние фронты импульсов на выходе дешифратора 3 и периодов Т во времени совпадают.
В течение времени (2 т4 ю gò) элементом 5 сравнения производйтся сравнение состояний регистра-счетчика 4 и регистра 11. В начале последующего периода Т в течение Т„=2 Т в зависимости от выходного сигнала элемента 5 сравнения производится: перезапись (запись) задания в двоичном коде с регистра 11 в регистресчетчике 4, если в предыдущем периоде Р4 Ъ Р«, где Р.)„= О, 1, (2 -1)- состояние регистра 11; увеличение состояния Р регистра-счетчика 4. на единицу с задержкой, ъ2,Т, если P4 < Р„,1, где 0 4 1 4 т .
После окончания процессов управления регистр-счетчика 3. в том же интервале времени производится перезапись (,эапись) задания в двоичном коде с входа 8 в регистр 11.
Маломощные импульсы управления выключением тиристорного преобразователя, импульсы управления регистрасчетчика. 4 и регистра 11 формируются от выходных импульсов двоичного счетчика 2 блоком б управления последовательно в течение времени причем импульсы управления регистра
11 и маломощные импульсы управления выключением тиристорного преобразователя формируются в каждом периоде
Т, импульсы управления и записи регистра-счетчика 4 формируются в каждом периоде Т, если Р, ), Р .,, а импульсы управления счетным входом регистра-счетчика 4 формируются с периодом 2"Т (к=О или 1), если
P4 < Р+,и выходной потенциал порогового элемента 13 низкий (т.е. ток нагрузки преобразователя меньше допустимого значения ), или с максимальным периодом 2" . т, если Р.„ < P „ и выходной потенциал порогового элемента 13 высокий (т.е. ток йагруэки преобразователя по величине близок к допустимому значению ).
Маломощные импульсы управления выключением тиристорного.преобразователя подаются на выходной вывод
10, а на вывод 9 - маломощные импульсы управления преобразователя отпиранием длительностью С„ < 2 . Т и преобразованные формирователем 7 длительности от выходных импульсов дешифратора 3, причем передние фронты импульсов на выходе 9 совпадают с передними фронтами импульсов на
995257 выходе дешифратора 3, следовательно, временная задержка между началами импульсов управления отпиранием и выключением преобразователя составляет Т =уТ, а дискретный шаг регулирования задержки э =2"шт..
Таким образом, в режиме увеличения задания (Р, с Р„ ), когда ток нагрузки преобразователя меньше допустимого значения, временная задержка увеличения скважности мини. мальная, а когда ток нагрузки преоб« раэователя по величине становится близким к допустимому значению, изменением состоянии порогового элемента переключается временная за-: держка увеличения скважности на максимальную, чем и повышается быстродействие восстановления нового (вторичного ) задания.
Порог срабатывания порогового элемента 13 выбирается из условия, чтобы при запуске преобразователя с максимальной нагрузкой в конце любой ступени скважности его ток нагрузки был больше значения соответствующего порога порогового элемента. количество старших .п разрядов тактового счетчика 2 вырабатывается в . соответствии с периодом коммутации
Т и постоянной времени нагрузки преобразователя, чем меньше период коммутации Т и больше постоянная времени, тем больше количество разрядов и, Использование изобретения позволяет увеличить скважность по заданному закону во времени при интенсивном или скачкообразном увеличении задания скважностиу непосредственно (с максимальной задержкой, равной периоду коммутации преобразователя) уменьйить скважность при скачкообразном уменьшении задания и повысить точность слежения.
Широтно-импульсный модулятор в ре-. жиме увеличения задания, когда ток нагрузки управляемого преобразователя меньше допустимого значения, увеличивает скважность управления 0 с минимальной задержкой, а когда ток нагрузки преобразователя по величине близок к допустимому, изменением состояния порогового элемента переключает временную задержку увеличе15 ния скважности на максимальную, что повышает быстродействие восстановления нового вторичного ) задания, тем самин улучшается маневренность управляемого им электротранспортного
2О средства.
Формула изобретения
25 ВМротно-импульсный модулятор по . авт.св. 9 758463, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью позышения точности отслеживания и быстродействия перестройки задания, он
ЗО снабжен датчиком тока нагрузки и пороговым элементом, причем выход датчика тока подключен через пороговый элемент к первому входу блока управления.
Источники информации, принятые вб внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР э 758463, кл. H 02 P 13/16, 1978;
99 257
Составитель В. Коствхин
Техред Л.Пекарь) Корректор М. Коста
Редактор Л. Филь
Закаэ 666/42
Тираж 685 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