CS220602B1 - Zapojení obvodu pro spojité řízení pulsního měniče - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení obvodu pro spojité řísení pulsního měniče, pracujícího nejméně na dvou předem stanovených konstantních frekvencích.

V důsledku současného rozvoje polovodičové techniky a tím i rozvoje sdělovacího zařízení, byl v poslední době celostátně vymezen rozsah frekvencí, na kterých je dovoleno pracovat s regulační technikou tak, aby nebyly rušeny a ohroženy signalizační a zabezpečovací systémy, zejména v železniční dopravě. Toto omezení současně ovlivňuje i regulaci pulsních měničů, používaných např. k napájení trakčních motorů. Dosud se tyto pulsní měniče řídily pomocí plynulé změny frekvence, nebo zejména v poslední době, pomocí skokové změny přepínáním omezeného počtu frekvencí. Při tomto způsobu však dochází k nespojitému řízení proudu zátěže pulsního měniče vlivem skokové změny jeho napětí při přepnutí. z nižší frekvence na vyšší a naopak. Tyto nespojitosti řízení jsou tak veliké, že v obvodu řízení zapojený regulátor nedokáže udržet proud zátěže o požadovaném malém zvlnění. K odstranění výše uvedené skokové změny napětí na zátěži je třeba použít složitých regulátorů, což je nehospodář né a možnost použití většího počtu frekvencí je zpravidla omezena.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení obvodu pro spojité řízení pulsního měniče, pracujícího nejméně na dvou předem stanovených konstantních frekvencích, sestávající z generátoru konstantní frekvence, bloku, logických funkcí, přepínače frekvence, generátoru pilovitého· napětí, koincidenčnlho obvodu, prvního a druhého tvarovacího obvodu, pulsního měniče se zátěží a čidlem proiudu, ze součtového členu, regulátoru se sčítacím bodem, alespoň z jednoho pomocného koincidenčnlho obvodu a stejného počtu logickoanalogových převodníků, jehož podstatou je, že výstup regulátoru je zapojen do vstupu každého použitého· pomocného koincidenčního obvodu a tento je svým výstupem samostatně zapojen k jednomu vstupu logického signálu přepínače frekvence, do jehož vstupů frekvenčních signálů jsou jednotlivě připojeny výstupy bloku logických funkcí, jejichž počet je vždy o jeden vyšší, než je počet vstupů logických signálů. Výstup každého použitého pomocného koincidenčního obvodu je ještě samostatně propojen přes logickoanalogový převodník k příslušnému vstupu pro analogový signál součtového členu, k jehož vstupu pro výstupní napětí regulátoru je připojen výstup regulátoru. Výstup součtového členu je zapojen do jednoho vstu220602 pu koincidenčního obvodu, který je svým výstupem spojen se vstupem druhého tvarovacílio obvodu a do druhého vstupu koincidenčního obvodu je zapojen výstup generátoru pilovitého napětí, jehož vstup je společně se vstiupem prvního tvarovacího obvodu připojen k výstupu přepínače frekvence.

Zapojením obvodu podle vynálezu je dosaženo spojitosti řízení pulsního měniče pomocí nejméně dvou předem stanovených konstantních frekvencí.

Je zajištěno odstranění skokových změn napětí zátěže v okamžiku přepnutí z nižší frekvence na vyšší a naopak a je docíleno požadovaného úměrného zvlnění proudu zatíženého pulsního měniče.

Další výhodou je, že nastavením signálu logickoanalogových převodníků lze v okamžiku změny frekvence zvětšit minimální poměrné otevření pulsního měřiče.

Νει výkresu je uveden příklad zapojení obvodu podle vynálezu, jakož i diagram funkčních závislostí jeho veličin, ve kterém znázorňuje: obr. 1 elektrické schéma zapojení obvodu pracujícího na čtyřech konstantních frekvencích, obr. 2 průběh a vzájemnou závislost výstupního napětí Gp generátoru S pilovitého napětí a výstupního napětí Q součtového členu 4 při pracovní frekvenci signálu fl konstantní frekvence a jejich vliv na fázový posuv T náběžné hrany druhého řídicího impulsu h2 vůči náběžné hraně prvního řídicího impulsu hl, obr. 3 průběh a vzájemnou závislost výstupního napětí Gp generátoru 5 pilovitého napětí a výstupního napětí Q součtového členu 4 při pracovní frekvenci signálu fl konstantní frekvence a jejich vliv na fázový posuv T náběžné hrany druhého řídicího impulsu h2 vůči náběžné hraně prvního řídicího impulsu hl, obr. 4 přepínání signálů fO, fl, f2, f3 konstantní frekvence při nárůstu výstupního napětí Q součtového členu 4, daného součtem výstupního napětí Ri regulátoru 7 dle zátěže 14 a analogového napětí jednotlivých. logických výstupních signálů kl, k2, k3 pomocných koincidenčních obvodů 81, 82, 83 a vliv jejich vzájemných závislostí na polohy pl, p2, p3, p4 fázového posuvu T.

Generátor 1 konstantní frekvence je sivým výstupem připojen ke vstupu bloku 2 logických funkcí, jehož čtyři výstupy jsou zapojeny do čtyř vstupů 30, 31, 32, 33 frekvenčních signálů fO, fl, f2, f3 přepínače 3 frekvence. Jeiho výstup je zapojen jednak přes první tvarovaní obvod 6 k jednomu vstupu pro řízení pulsního měniče 12 a jednak přes generátor 5 pilovitého napětí k jednomu vstupu koincidenčního obvodu 10, který je sivým výstupem zapojen přes druhý tvarovací obvod 11 k druhému vstupu pro řízení pulsního měniče 12. Pulsní měnič 12 je připojen svým silovým výstupem v sérii s čid-. lem 15 proudu a zátěží 14 k zápornému pólu a svým silovým vstupem ke kladnému pólu stejnosměrného napětí. Vstup regulátoru je spojen s výstupem sčítacího bodu 13, jehož jeden vstup je připojen k výstupu čidla 15 proudiu a druhý vstup k výstupu nezakresleného zdroje žádané hodnoty Wi proudu. Výstup regulátoru 7 je zapojen do vstupů každého ze tří pomocných koincidenčních obvodů 81, 82, 83, majících jednotlivě odstupňovanou koincidenční úroveň a které jsou svými výstupy samostatně zapojeny jednak do odpovídajících vstupů 35, 36, 37 logických signálů kl, k2, k3 přepínače 3 frekvence a jednak do vstupů příslušných logickoanalogových převodníků 91, 92, 93, jejichž výstupy jsou připojeny ke vstupům 41, 42, 43 pro analogové signály z logickoanalogových převodníků 91, 92, 93 součtového členu 4, do jehož dalšího vstupu 40 pro výstupní napětí Ri regulátoru 7 je ještě zapojen výstup regulátoru 7. Výstup součtového členu 4 je zapojen do druhého vstupu koincidenčmího obvodu 10. Signál f základní konstantní frekvence z generátoru 1 konstantní frékvence se v bloku 2 logických funkcí upravuje na čtyři odstupňované signály fO, fl, f2, f3 konstantní frekvence, které jsou samostatně zavedeny do jednotlivých vstupů 30, 31, 32, 33 frekvenčních signálů fO, fl, f2, f3 přepínače 3 frekvence. Regulátor 7 se sčítacím bodem 13 porovnává žádanou hodnotu Wi proudu a skutečnou hodnotu proudu zátěže 14 pulsního měřiče 12 a podle jejich rozdílu snižuje, nebo zvyšuje své výstupní napětí Ri. Jedí toto menší, než je nejníže nastavená koincidenční úroveň pomocných koincidenčních obvodů 81, 82, 83, vychází z přepínače 3 frekvence výstupní pracovní signál fv s frekvencí signálu fO konstantní frekvence, tj. fv —fO, jehož odběžná hrana generuje impulsy, které jsou v prvním tvarovacím obvodu 6 vytvarovány na první řídicí impulsy hl a vstupují do jednoho vstupu pro řízení pulsního měniče 12. Zároveň tato odběžná hrana výstupního pracovního signálu fv přepínače 3 frekvence spouští generátor 5 pilového napětí, jehož výstupní napětí Gp se porovnává v koincidenčnfm obvodu 10 s výstupním napětím Q součtového členu 43, které je v tomto případě úměrné výstupnímu napětí Ri regulátoru 7, protože logické výstupní signály kl, k2, k3 pomocných koincidenčních obvodů 81, 82, 83 jsou nulové a do součtového členu 4 již další signál nevstupuje. V okamžicích koincidence výstupního napětí Q součtového členu 4 a výstupního napětí Gp generátoru pilového napětí vyisílá koincldeinční obvod 10 impulsy, které jsou po vytvarování v druhém tvarovacím obvodu 11 vedeny jako druhé řídicí impulsy h2 do druhého vstupu pro řízení pulsního měniče 12. Náběžná hrana tohoto druhého řídicího impulsu h2 se podle velikosti výstupního napětí Q součtového členu 4 posoúvá vůči téže hraně prvního řídicího impulsu hl v rozsahu fázového posiuvu T. Při výstupním pracovním sig220602

S nálu fv = fO se v závislosti na výstupním napětí Q součtového členu 4 posouvá náběžná hrana druhého řídicího signálu h2 vůči náběžné hraně prvního řídicího impulsu hl z minimálního fázového posuvu Tmin — poloha pl, až do maximálního fázoivého posuvu Tmax — poloha p2 (obr. 2). Dosáhne-li výstupní napětí Ri regulátoru 7 nastavené úrovně (koincidence pomocného koincideinčního obvodu 81, vysílá tento obvod logický výstupní signál kl, kterým je požadováno přepnutí na pracovní frekvenci signálu fl konstantní frekvence. Přepínač 3 frekvence přepne a jeho výstupní pracovní signál fv má frekvenci signálu fl konstantní frekvence, tj. fv = fl. Jeho odběžná hrana stejně tak jako při výstupním pracovním signálu fv — fó generuje priviní řídicí impulsy hl a současně spouští generátor S pilovitého napětí, jehož výstupní napětí Gp je opět porovnáváno v koincidenčním obvoídu 10 s výstupním napětím Q součtového členu. 4, které je v okamžiku 'koincidence dané součtem výstupního napětí Ri regulátoru 7 a analogového napětí logického výstupního signálu kl z logickoanalogového převodníku 91. Toto výstupní napětí Q součtového členu 4 je v okamžiku vzniku impulsu logického výstupního signálu kl v pomocném koincidenčním obvodu 81 nulové — poloha 3 (obr. 3) a velikost fázového posuvu T náběžné hrany druhého řídicího impulsu h2 vůči téže hraně prvního ří6 dicího impulsiu hl je minimální, tj. T = = Tmin. Úměrným nárůstem výstupního napětí Ri regulátoru 7 může dosáhnout výstupní napětí Q součtového členu 4 polohy p4 a tím i maximálního posuvu, tj. T = = Tmax. V okamžiku koincidence vysílá koincidenční obvod 10 impuls, který je dále zpracováván na druhý řídicí impuls h2. Dosáhne-li např. výstupní napětí Ri regulátoru 7 nastavené úrovně koincidence pomocného koincidenčního obvodu 82, vysílá jeho logický výstupní signál k2 požadavek k přepnutí na pracovní frekvenci signálu f2 konstantní frekvence. Ve stejné závislosti je požadována pracovní frekvence signálu f3 konstantní frekvence logickým výstupním signálem k3 pomocného koincidenčního obvodu 83. Následovně zpracovávání výstupního pracovního signálu fv a výstupních signálů z logickoanalogických převodníků 92, 93 je v obou případech již stejné jako při pracovní frekvenci signálu fl konstantní frekvence.

V okamžiku přepnutí signálů fO, fl, f2, f3 konstantní frekvence nemusí klesnout výstupní naipětí Q součtového členu 4 a tím i fázový posuv. Tmin až do nulového stavu. Nastavením signálů logickoanálogových převodníků 91, 92, 93 lze dosáhnout fázového posulvu Tmin > 0, (obr. 4), čímž se zvětší minimální poměrné otevření pulsního měniče 12.

Claims (1)

1. Zapojení obvodu pro spojité řízení pulsního měniče, pracujího nejméně na dvou předem stanovených konstantních frekvencích, sestávající z generátoru konstantní frekvence, bíolku logických funkcí, přepínače frekvence, generátoru pilovitého napětí, koincidenčního obvodu, prvního a druhého tvarovacího obvodu, pulsního měniče se zátěží a čidlem proudu, ze součtového členu, regulátoru se sčítacím bodem, alespoň z jednoho pomocného koincidenčního obvodu a stejného počtu logickoanalogových převodníků, vyznačené tím, že výstup regulátoru (7) je zapojen do vstupu -nejméně jednoho pomocného koincidenčního obvodu (81), který je svým výstupem připojen jednak ke vstupu (35) logického signálu kl přepínače (3) frekvence, do jehož vstupů (30, 31) signálů fO, fl konstantní frekvence jsou zapojeny výstupy bloku (2) loVYNÁLEZU gických funkcí, jejichž počet je vždy o jeden vyšší, než je počet jeho vstupů (35) logických signálů a jednak je výstup nejméně jednoho pomocného koincidenčního obvodu (81) propojen přes příslušný logickoanalogový převodník (91) s příslušným vstupem (41) pro analogový signál součtového členu (4), k jehož vstupu (40) pro výstupní napětí Ri regulátoru (7) je ještě připojen výstup regulátoru (7), přičemž výstup součtového členu (4) je zapojen do jednoho vstupu koincidenčního obvodu (10), který je svým výstupem spojen se vstupem druhého tvarovacího obvodu (11) a do druhého vstupu tohoto koincidenčního obvodu (10) je zapojen výstup generátoru (5) pilovitého napětí, jehož vstup je společně se vstupem prvního tvarovacího obvodu (6) připojen k výstupu přepínače (3) frekvence.