Przedmiotem wynalazku jest statyczny prze¬ ksztaltnik nawrotny z blokowaniem pradu wyrów¬ nawczego, majacy zastosowanie w napedach pradu stalego wymagajacych szybkiej zmiany kierunku momentu elektrycznego zwlaszcza w napedach ope¬ racyjnych walcowni, napedach glównych walcarek nawrotnych, oraz do zasilania uzwojen wzbudzenia maiszyn pradu stalego w ukladach nawrotnych z rewersem wzbudzenia lub w ukladach Leonarda.Stan techniki. Znany („Poradnik inzyniera elek¬ tryka" t. 2, WNT 1975 r., str. 797—798) uklad na¬ pedu nawnotnego nieprzelaczalnego bez pradów wyrównawczych zawiera czlon blokady, którego jedno wejscie jest polaczone z wyjsciem regula¬ tora predkosci polaczonego z wejsciem regulatora pradu, którego drugie wejscie jest polaczone z pnze- ikladnilkiem pradowym. Zas drugie wejscie czlonu blokady jest polaczone z czujnikiem pradu. Wyjscia czlonu blokady sa polaczone z wejsciami bloku¬ jacymi stertowraików, sterujacych przefesztaltniikami tyrystorowymi, natomiaist wejscia sterujace tych sterowników sa polaczone z wyjsciami regulatora pradu. Wejiscie regula/tora predkosci jest polaczone z tachegeneratorem.Inny znany (z polskiego opisu patentowego nr 57696) uklad regulacji nawrotnego napedu prze- ksztaltniJkowego w polaczeniu mostkowym przeciw- rówinoleglym, zawiera regulator predkosci, którego wejscie jest polaczone z wzorcem napiecia. Wyj¬ scie -regulatora predkosci jest polaczone z wej- 10 15 117 4653 117 465 4 storach. Dyskryminatory sa polaczone z przerzut- nilkiem tranzystorowym (I. Manitius i inni „Pro¬ jektowanie przeksztaltników tyrystorowych" praca zbiorowa, WNT, Warszawa 1974 r., str. 197).Istota wynalazku. Statyczny przeksztaltnik na- wrotny z blokowaniem pradu wyrównawczego, za¬ wiera dwa przeksztaltniki nienawrotne polaczone z wyjsciami impulsów bramkowych sterownika, majacego dwa wejscia polaczone z dwoma wyjscia¬ mi czlonu blokady, Iktórego jedno z wejsc jest polaczone z wyjsciem detektora staniu przeksztalt¬ nika. Punkty zasilania przeksztaltnika oraz jedno z dwu wyjsc istalopradowych przeksztaltnika sa po¬ laczone-*-wejsciami napieciowymi detektora stanu przeksztaltnika. Wyjscia impulsów bramkowych sterownika sa polaczone z dwoma wejsciami im¬ pulsowymi czlonu blokady. W bloku blokady wej¬ scie zerujace przerzutnilka pierwszego jest pola¬ czone z wejsciem pierwszego czlonu opózniajacego i z wyjsciem czlonu sumy logicznej, 'którego dwa wejscia stanowia wejscia impulsowe bloku blokady.Wyjscie pierwszego czlonu opózniajacego jest polaczone poprzez pierwszy inwestor z wejsciem ustawiajacym pierwszego przerzutnilka, iktórego drugie wejsaie ustawiajace jest polaczone poprzez drugi czlon opózniajacy z wejsciem staniu. Wyjscie pierwszego przerzutnika jest polaczone poprzez drugi inwertor z wejsciami zliczajacymi drugiego i trzeciego przerzutnika. Drugie 'wejscie drugiego przerzutnika, zlaczone z wyjsciem znegowanym tego przerzutnika, jest polaczone, poprzez trzeci czlon opózniajacy, z jednym z wejsc pierwszej bramki. Wyjscie przerzutnika drugiego jest pola¬ czone, poprzez czwarty czlon opózniajacy, z jed¬ nym z wejsc drogiej bsraimki. iPozostale dwa wejscia trzeciego przerzutnika sa polaczone z trzecim inwertorem, iktórego wejscie stanowi wejscie zewnetrznego blokowania. Znego- wame wyjscie trzeciego przerzutnika jest polaczone z drugimi wejsciami obu bramek, których wyjscie stanowia dwa wyjscia bloku. W detektorze stanu optoedeiktron/Lczne indyikaitory napiecia sa wlaczone irównolegie z zaworami przeksztaltników. Polaczone szeregowo strony wtórne indykatorów napiecia lacza sie poprzez rezystor ze zródlem napiecia zasilajacego, a poprzez diode Zenera z wyjsciem detektora. Mostek prostowniczy w optoelektronicz¬ nym indykatorze napiecia jest polaczony poprzez rezystor z wejsciem indykatora. Biegun dodatni mostka jeiflt polaczony poprzez szeregowo zlaczone rezystory z anoda diody elektroluminescencyjnej optoizolatora, której ikatoda laczy sie z (biegunem ujemnym mositika. Wspólny punkt rezystorów jest polaczony poprzez zespól diod z biegunem ujem¬ nym mostka. Wspólny punkt rezystorów moze byc polaczony {poprzez diode Zenera z biegunem ujem¬ nym mostka.Zaleta statycznego przeksztaltnika nawrotnego z blokowaniem pradu wyrównawczego, wedlug wynalazku, jest uzyskanie pewniejszego, i ze zmniejszonym progiem nieczulosoi, wykrywania stanu przewodzenia przeksztaltnika miz przy pomia¬ rze ipradu, dzieki czemu czais trwania przerwy bezpradowej jest znacznie krótszy i wynosi okolo 1 m/sek.Dzieki zastosowaniu optoelektronicznych indyka¬ torów napiecia, detektor stanu przeksztaltnika od¬ znacza sie prosta (konstrukcja ii pewnoscia dziala¬ nia oraz doskonala izolacja pomiedzy strona pier- ' wotna, polaczona z potencjalami zaworów, a strona wtórna, polaczona z obwodami regulacyjnymi, a ponadto nie wymaga doprowadzenia napiec zasila¬ jacych do strony pierwotnej, gygnal przesylany od przeksztaltnika do ukladu regulacji w postaci 10 pradu, odznacza sie wysokim stqpoiem odpornosci na zaklócenia zewnetrzne. Uklad, wedlug wyna¬ lazku, odznacza sie latwa technologia, dzieki wy¬ eliminowaniu pracochlonnych i (kosztownych trans¬ formatorów. Dzieki zastosowaniu obwodów scalo- 15 nych blok blokady odznacza sie zwiekszona pew¬ noscia dzialania.Objasnienie figur rysunku. Przedmiot wynalazlku jest uwidoczniony w przykladowym wylkonaoiu na rysuiniku, na którym fig. 1 .przedstawia schemat 20 blokowy przeksztaltnika, fig. 2 — schemat blo¬ kowy bloku blokady, fig. 3 — schemat ideowy detektora stanu z przeksztaltnikiem nawrotnym w ukladzie mostkowym, a fig. 4 — schemat ideo¬ wy detektora stanu, z przeksztaltnikiem nawrot- W nym w ukladzie gwiazdowym.Przyklad wykonania. Statyczny przeksztaltnik nawrotny z blokowaniem pradu wyrównawczego, zawiera dwa przeksztaltniki oienawrotne PiPj, w których elektrody zaplonowe zaworów sa po- *° laczone ze sterownikiem ST. Przeksztaltniki Pi Pt sa polaczone z wejsciem detektora stanu Ds, któ¬ rego wyjscie laczy sie z wejsciem stanu Wet czlonu blokady BI. Wejscie zewnetrznego blokowa¬ nia We* czlonu blokady BI jest polaczone ze w zródlem sygnalu zewnetrznego, nieuwidocznionego na rysunku. Pozostale dwa wejscia impulsowe We» We4 czlcnu blokady BI sa polaczone z dwoma wyjsciami sterownika ST. Dwa wyjscia czlonu blo¬ kady BI sa polaczone z dwoma wejsciami blolko- 40 wania sterownika ST. W czlonie blokady BI wej¬ scie zerujace R pierwszego przerzutnilka PRi jest polaczone z wejsciem pierwszego czlonu opóznia¬ jacego Li i z wyjsciem czlonu sumy logicznej Ai, którego dwa wejscia stanowia wejscia impulsowe 41 Wei We* czlonu bloikady BI. Wyjscie pierwszego czlonu opózniajacego Li jest polaczone poprzez pierwszy inwertor Ii z pierwszym wejsciem ustala¬ jacym Si, pierwszego 'przerzutnika PR*.Drugie wejscie ustawiajace Si przerzutnika PRi 50 jest polaczone poprzez drugi czlon opózniajacy Lt z wejsciem stanu Wet. Wyjscie Q pierwszego prze¬ rzutnilka PRi jest polaczone poprzez drugi djnweirtor lt z wejsciem zliczajacym T drugiego przerzutnilka PRt i z wejsciem zliczajacym T trzeciego prze- w rzutnika PRf. Drugie wejscie D drogiego przerzut¬ nika PRi, polaczone z jego znegowanym wyjsciem Q, laczy sie poprzez trzeci czlon opózniajacy Li z jednym z wejsc bramki pierwszej Bi. Wyjscie Q •drugiego przerzutnika PRi jest polaczone poprzez w czwarty czlon opózniajacy L* z jednym z wejsc drugiej bramki B|.Pozostale wejscia bramek^ Bi i Bt sa polaczone ze znegowanym wyjsciem Q trzeciego przezrutnika PRt, którego wejscie zerujace R i wejscie D sa w polaczone poprzez trzeci inwertor Ig z wejsciem117 465 zewnetrznego blokowania We* Wyjscie bramek Bi i Bi stanowia wyijscie czlonu blokady BI. Równo¬ legle z zaworami przeksztaltników Pi Pf sa wla¬ czone poprzez rezystory r4 optoelektroniczne indy¬ katory napiecia, których strony wtórne sa pola¬ czone szeregowo. Indykator napiecia zawiera mo¬ stek prostowniczy Mi, którego biegun dodatni jest polaczony poprzez rezystor n i rezystor r9 z anoda diody eiektrolummescencyjnej ED, ©ptoizolatora OP, ¦której katoda jest polaczona z biegunem ujemnym mostka Mi.Pomiedzy -wspólny punkt rezystorów ri i rt a ujemny biegun mostka Mi jest wlaczony zestaw diod Mi, polaczonych szeregowo. Fototranzystory optoizolatorów OP, polaczonych szeregowo, lacza sie od strony emitera z masa, natomiast od strony kolektora poprzez rezystor r* z biegunem dodatnim zródla zasilania, a poprzez diode Zenera DZ z wyjsciem detektora stanu Ds. Przy czym w miej* sce zestawu diod Mi mozna wlaczyc diode Zenera.Dzialanie statycznego przeksztaltnika nawrotnego z blokowaniem pradu wyrównawczego, wedlug wy¬ nalazku, polega na tym, ze w stanie bezpradowyin ukladu przeksztaltnika, sygnal o stanie ukladu jest w postaci „1" logicznej — wówczas nastepuje blo¬ kowanie obu przeksztaltników Pi P« na przemian w talki sumy Logicznej impulsów wyzwalajacych.Zmiana blokowanego przeksztaltnaika nastepuje po zakonczeniu czasu trwania impulsu.Jezeli impuls jest krótszy od nastawionego czasu 1 to zmiana ta nastepuje po nastepnym impulsie o pelnym czasie trwania. Odblokowanie przeksztalt¬ nika Pi lub Pf odbywa sie z nastawiona zwloka Tt, a zablokowanie nastepuje bezzwlocznie.W chwili pojawienia sie sygnalu, ze jeden z przeksztaltników przeszedl w stan przewodzenia, sygnal o stanie ukladu przeksztaltnikowego jest w postaci zera logicznego, nastepuje natychmia¬ stowe uniezaleznienie uiklaoju blokady od taktowa¬ nia impulsami i podtrzymanie w ten sposób stanu przewodzenia tego przeksztaltnika. Po zaniku pradu przewodzenia przeksztaltnika Pi, nastapi sygnal stanu w postaci jedynki logicznej, a po uplywie nastawionego czasu x2, nastepuje zablokowanie im¬ pulsów wyzwalajacych tego przeksztaltnika, który znajdowal sie w stanie przewodzenia.Jezeli zwloka n uplywa w czasie trwania im¬ pulsu wyzwalajacego to zablokowanie nastepuje po zakonczeniu tego impulsu, nastepnie wystepuje kolejne blokowanie w stanie bezpradowym. Rów¬ noczesne blokowanie obu przeksztaltników naste¬ puje przez podanie zewnetrznego sygnalu w po¬ staci zera logicznego. Po podaniu sygnalu bloku¬ jacego i pojawieniu sie sygnalu o stanie bezpra- dowyim w postaci jedynka logicznej i po nastawio¬ nymi czasie Ti, jezeli nie pojawil sie prad w któ¬ ryms z przeksztaltników Pi lub Pi, wówczas na¬ stepuje zablokowanie obu przeksztaltników Pi i P2.Jezeli zwloka t2 nastepuje w czasie trwania impulsu to zablokowanie wystapi po nastepnym impulsie. Zdjecie sygnalu blokowania powoduje natychmiastowe odblokowanie jednego z przeksztalt¬ ników, przy czym wylbór jest przypadkowy a uklad przechodzi w stan zalezny od wartosci sygnalu o stanie pradowym przeksztaltników. Sygnal o stanie 10 16 60 05 przeksztaltników Pi i Pi jest wprowadzony do czlonu blokady BI, poprzez wejscie stanu Wei X czlon opózniajacy L2, na drugie wejscie ustawia¬ jace S2 pierwszego przerzutnika PRi.Suma logiczna impulsów bramkowych jest wpro¬ wadzana na wejscie R pierwszego przerzutnika PRi, oraz poprzez pierwszy czlon opózniajacy Li i po znegowaniu na pierwsze wejscie ustawiajace Si tego przerzutnika PRi. Sygnal wyjsciowy prze¬ rzutnika PRi po znegowaniu wprowadza sie na wejscia zliczajace T drugiego i trzeciego przerzut¬ nika PRs i PRj. Sygnaly wyjsciowe drugiego prze¬ rzutniika PRi, poprzez czlony opózniajace Lt i L4 sab ramkowane sygnalem wystepujacym na zne- gowanym wyjsciu Q trzeciego przerzurtnika PR* Sygnaly zbramkowane stanowia sygnaly blokujace impulsy wyzwalajace obu przeksztaltników Pi i P2.Na wejscia Wet i We4 czlonu blokady BI wpro¬ wadza sie impulsy wyzwalajace obu przeksztalt¬ ników Pi Pi. Czlon sumy logicznej A formuje ciag impulsów, który jest suma logiczna impulsów podanych na oba wejscia We2 We*. Na wejscie Wei czlonu blokady BI podaje sie sygnal o stanie prze¬ ksztaltników Pi P2, pobierany z wyjscia detektora stanu Ds, który w stanie bezprajdowym przeksztalt¬ nika przyjmuje wartosc logiczna „1", a w stanie przewodzenia to jest gdy którykolwiek z zaworów przeksztaltnika przewodzi prad przyjmuje wartosc logiczna „0".Na wejscie zewnetrznego blokowania Wei podaje sie sygnal zewnetrzny jednoczesnego blokowania obu przeksztaltników Pi Pi, który dla stanu blo¬ kowania przyjmuje wairtosc logiczna „0". Jezeli uklad przeksztaltnikowy nie jest blokowany sygna¬ lem zewnetrznym, to jest wtedy gdy na wejscie Wet jest podany sygnal logiczny „1" wówczas na wyjsciu Q przerzutnika trzeciego PRi wystepuje stan „1" to sygnaly wejsciowe drugiego przerzut¬ nika PRf sa przepuszczane przez bramki Bi i Bt, Gdy sygnal o stanie ukladu przeksztaltnikowego przyjmuje wartosc logiczna „0" to sygnal ten bez opóznienia poprzez czlon opózniajacy Li wymusza na wyjsciu Q pierwszego .przerzutniika PRi stan logiczny „1", a w konsekwencji tego na wejsciach zliczajacych T drugiego i trzeciego przerzutnika PRi i PRf wywoluje stany logiczne „0" co nie po* woduje zmiany stanów wyjsc tych przerzutnifców PRi i PRt, a zatem sygnaly na wyjsciu bloku po¬ zostaja bez zmian. iPo zmianie sygnalu o stanie ukladu z logicznego „0" na „1" co podpowiada przejsciu ze stanu przewodzenia w stan bezprado* wy, sygnal ten z opóznieniem tt w drugim czlonie opózniajacym L2 podaje sie na wejscie ustawiajace Si pierwszego przerzutnika PRi, równoczesnie zdej¬ mujac sygnal wymuszajacy z wyjscia Q tego przerzutnika PRi.Na wyjsciu Q pierwszego przerzoitnika PRi syg¬ nal wymuszajacy pozostanie bez zmian jezeli na wejsciu R wystepuje stan logiczny „1", gdy impuls bramkowy trwa dalej, lulb nastapi zmiana stanu na „0" w przypadku braku impulsu bramkowego.Zmiana stanu wyjscia Q pierwszego przerzutnika ze stanu logicznego „1" na „0" powoduje zmiane stanu przerzutnika drugiego PRi w stan przeciwny.Nastepuje zatem natychmiastowe zablokowanie im-7 117 405 8 pulsów wyzwalajacych tego przeksztaltnika, który przeszedl ze stanu przewodzenia w stan bezprado- wy, a od/blokowanie limpuflisów wyzwalajacych dru¬ giego przeksztaltnika nastepuje z pewna nasta¬ wiania zwloka ti.Pojawiajacy sie impuls wyzwalajacy bramkowy, wprowadza sie na wejscie R przerzutnika PRi nie zmieniajac jego stanu, jezeli sygnal o stanie ukladu pozostaje nadal równy zenu Logicznemu^ Lmpuls wyzwalajacy arówndez wprowadza sie do drugiego czlonu opózniajacego Li. Jezeli czas trwania im¬ pulsu jest dluzszy od nastawionego opóznienia ti, w pierwszym czlonie opózniajacym Lu, to naste¬ puje zmiana stanu wyjsc pierwszego przezrzutnika PRi, na stan: Q = 1, Q = 0.Stan ten trwa do zakonczenia impulsu. Jezeli w tym samym czasie sygnal o stanie ukladu prze¬ ksztaltnika pozostaje równy 1 to po zakonczeniu impulsu przezrutnik PRi zmienia swój stan na przeciwny Q = 0, Q = 1 powodujac zmiane sygna¬ lów wyjsciowych czlonu blokady BI, blokujacych impulsy wyzwalajace przeksztaltników. Jezeli syg¬ nal jednoczesnego blokowania przyjmuje wartosc logiczna „0" to w momencie zmiany staniu prze- rzutnika drugiego PRt, przezrutnik trzeci PR3 zo¬ staje ustawiony w stan Q = 1, Q = 0. Zablokowane zostana zatem impulsy obu przeksztaltników po przejsciu dch w stan bezpradowy a sygnal o stanie Ukladu przyjmie wartosc logiczna „1". Jezeli sygnal jednoczesnego blokowaniajprzyjmie wartosc logicz¬ na „1" to przez wejscie R, trzeci przerzutnik zo¬ staje ustawiony w stan Q = 0, Q = 1, i nastepuje odblokowanie impulsów wyizwalajacych jednego z dwóch przeksztaltników, Zastrzezenia patentowe 1. Statyczny przeksztaltnik nawrotny z blokowa¬ niem pradu wyrównawczego, zawierajacy dwa przeksztaltniki nienawrotne, polaczone z wyjsciami Impulsów bramkowych sterownika, majacego dwa wejscia polaczone z dwoma wyjsciami czlonu blo¬ kady, którego jedno z wejsc jest polaczone z wyj¬ sciem detektora stanu przeksztaltnika, znamienny tym, ze punkty zasiania przeksztaltników (Pi, Ps) oraz jedno z dwu wyjsc stalopradowych prze- fcgfltolfrrifcow (Pi, Pt) sa polaczone z wyjsciami na¬ pieciowymi detelntora stanu przeksztaltnika (DS), zas wyjscia impulsów bramkowych sterownika (ST) sa polaczone z dwoma wejsciami impulsowymi czlonu blokady (BL).* Statyczny przeksztaltnik wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w czlonie blokady (BL) wejscie zerujace (R) pierwszego przerzutnilka (PRi) jest polaczone z wejsciem pierwszego czlonu opóznia¬ jacego (Li) i z wejsciem czlonu sumy logicznej • (M), którego dwa wejscia stanowia dwa wejscia impulsowe bloku (Wet We4), natomiast wyjscie pierwszego czlonu opózniajacego (Li) jest.polaczone popirzez pierwszy inwertor (Li) z wejsciem usta¬ wiajacym (Si) pierwszego przerzutnilka (PRi), któ- 10 rego drugie wejscie ustawiajace (Si) jest polaczone poprzez drugi czlon opózniajacy (Li) z wejsciem stanu pierwszego przenzutnika (PRi) jest polaczone po¬ przez drugi inwertor (Ii) z wejsciami zliczajacymi 15 (T) drugiego przerzutnika (PRi) i trzeciego prze- rzuitnika (PRt), przy czym drugie wejscie (D) dni* giego przerzutnilka (PRt), zlaczone z jego wyjsciem znegowanym (Q), jest polaczone poprzez trzeci czlon opózniajacy (Li) z jednym z wejsc pierwszej * bramki (Bi), natomiast wyjscie (Q) drugiego prze¬ rzutnika (PRi) jest polaczone poprzez czwarty czlon opózniajacy (L4) z jednym z wejsc drugiej bramki (Bi), ponadto pozostale dwa wejscia (D i R) trzeciego przerzutnika (PR#) sa polaczone z * trzecim inwestorem (L8), którego wejscie etanowi wejscie zewnerfiriznego blokowania (Wei) czlonu blo¬ kady (BL), poza tym znegowane wyjscie (Q) trze¬ ciego przerzutnika (PRt) jest polaczone z drugimi wejsciami obu bramek (Bi i Bi),, których wyjscia * stanowia dwa wyjscia czlonu blokady (BL). 3. Statyczny przeksztaltnik wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w detektorze stanu równolegle z zaworami przeksztaltników (Pi Pi) sa wlaczone optoelektroniczne indykatory napiecia, których w strony wtórne, zlaczone szeregowo* sa polaczone poprzez rezystor (r4) ze zródlem zasilania, a po¬ przez dioda Zenera (DZ) z wyjsciem detektora. 4. Statyczny przeksztaltnik wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny tym, ze w optoelektronicznym indykatorze napiecia mostek prostowniczy (Mi) jest polaczony poprzez rezystor (ri) z wejsciem indykatora, przy czym biegun dodatni mostka (Mi) jest polaczony poprzez dwa szeregowo zlaczone rezystory (ri i rt) z anoda diody elektroluminescencyjnej (Ep) opto- 45 izolatora (OP), której katoda laczy sie z biegunem ujemnym mostka (Mi), zas wspólny punkt polaczen rezystorów (ri i rf) jest polaczony poprzez zespól diod (Mi) z biegunem ujemnym mostka (Mi). 5. Statyczny przeksztaltnik wedlug zastrz. 4, zna¬ mienny tym, ze w indykatorze wspólny punkt po¬ laczen rezystorów (rf i n) jest polaczony poprzez diode Zenera z ujemnym biegunem mostka (Mt).117 469 O *l L —Kj "] i . —1 tm— p2 hu ¦vi ¦ 1^1 1 "VI Obciazenie m < -«—IM ¦ ST i Wyl W«J W«£ i t Wy2 BL IWtfl OS W#2 Fig.1 A1 s LI T2 PR1 r a We 2 N]5 Lz PR5 d a R L* u PR3 n T O -tC- °.r r;g. 2 lS- f£^ LA117 4*5 I*" j—W- [—W- j—W- L-W- -*¦ x t x j H H4- -w- -w- ^€03r -El o-c -E3 HI *2 r3 n DZ Fig. 3 M1 Tz r3 i 'fi.Ml Edi DZ T X ^-4.WZGraf. Z-d 2 — 739/82 —105 Cena 100 zl PL