RU1798905C - Широтно-импульсный преобразователь дл цифрового след щего электропривода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  управлени  мостовой схемой усилител  в цифровом след щем электроприводе, обеспечивает реверс при длительности выходных импульсов, стрем щейс  к нулю. Устройство содержит компараторы, первые входы которых соединены с реверсивным счетчиком, а вторые соответственно с генератором ступенчато-пилообразного напр жени , общей шиной и выходами кодов управлени  задающего блока, распределитель импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. D-тригтер, элемент 2И-ИЛИ, элемент И, генератор импульсов, инвертор. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  управлени  мостовой схемой усилител  посто нного тока в цифровом след щем .электроприводе.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  преобразовател  путем обеспечени  реверса при длительности выходных импульсов, стрем щейс  к нулю .

На фиг.1 представлена структурна  схема щиротно-импульсного преобразовател ; на фиг.2 - временна  диаграмма формировани  знака и ширины импульсов управлени  на входах распределител  импульсов, где показаны:

а) код управлени  Nynp задающего блока

б) sing N - требуемый знак задающего блока

в) 1 диаграмма работы генератора 5 2 диаграмма работы счетчика 4

г) импульсы управлени  на входе распределител 

д) информаци  о знаке (Знуст) на входе распределител .

Широтно-импульсный преобразователь содержит компараторы 1, 2 и 3, первые входы которых соединены с реверсивным счетчиком 4, а вторые соответственно с генератором ступенчато-пилообразного напр жени  5, общей шиной и выходами управлени  Nynp задающего блока 6, выход компаратора 1 соединен с распределителем , импульсов 7, знаковый разр д кода управлени  sign Nynp с блока управлени  поступает на схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и вход D триггера 9, счетный вход которого соединен с выходом Равно компаратора 2, а выход - с вторым входом схемы 8 и с распределителем импульсов 7. Первые входы схемы 2 И-ИЛИ 10 и один из входов схемы И 11 соединены с выходом генератора импульсов 12, вторые входы схеXJ

Ч) 00

с 

мы 2 И-ИЛИ соединены соответственно с выходом Меньше третьего компаратора 3 и с выходом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8. соединенным также через инвертор 13 с вторым входом схемы И 1.1, третий вход которой соединен с выходом Больше третьего компаратора 3, выход схемы 2И- ИЛИ 10 соединен с входом Вычитание, а выход схемы И 11 соединен с входом Сложение реверсивного счетчика 4. Задающий блок б может быть представлен аналого- цифровым преобразователем, п разр дов которого отображают модуль входного сигнала Nynp, а старший разр д sign N - пол рность . Число разр дов задает дискретность преобразовани  кода во временной интервал и определ етс  требуемой точностью. В качестве цифровых компараторов 1, 2, 3 мо- жег быть использована ИМС типа 134СП1, имеюща  три выхода Больше,, Равно и Меньше.

В качестве реверсивного счетчика 4 может быть использована ИМС типа 133ИЕ7.

Генератор ступенчато-пилообразного напр жени  5 может быть представлен сочетанием последовательно соединенных генератора пр моугольных импульсов и нереверсивного n-разр дного счетчика с периодом запоминани 

Т0(2П - 1),

где То - период следовани  импульсов внутреннего генератора.

Так как точность преобразовани  обычно лежит в пределах 8...12 разр дов, то частота внутреннего генератора должна составл ть 0,25...5 МГц.

Число разр дов счетчика 4 и счетчика генератора 5 равно числу информационных разр дов входного кода Nynp.

Частота генератора 12 определ ет мак- .симально допустимую скорость изменени  входного сигнала и выбираетс  в пределах 10...20 кГц. В этом случае динамические качества след щей системы не ухудшаютс , в то же врем  обеспечиваетс  отсутствие значительных перегрузок на механические и электрические элементы системы.

Широтно-импульсный преобразователь работает следующим образом. При поступлении информации от задающего блока 6 Знак требуемый триггер 9 формирует сигнал Знак установившийс  по разрешающему сигналу компаратора 2, который возникает в момент реверса нулю кода реверсивного счетчика 4. Сигнал Знак установившийс  поступает на распределитель импульсов 7 и определ ет направление вращени  электродвигател . Если Зн треб. Зн уст., то на выходе схемы 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формируетс  О и одна из ча0

5

0

5

0

5

0

стей схемы 2 И-ИЛИ 10 закрыта. Импульсы генератора 12 могут проходить через вторую часть схемы 2 И-ИЛИ 10 или через схему 3 И 11 в зависимости от соотношени  кодов управлени  Nynp и реверсивного счетчика NpC. Если , то на соответствующем выходе компаратора 3 формируетс  1, котора  открывает вторую часть схемы 2 И- ИЛИ 10 и импульсы генератора 12 поступают на вход -1 вычитани  реверсивного счетчика 4.

Если , то через схему 3 И 11 реверсивный счетчик 4 работает в режиме Сложение. В случае равенства Зн треб. Зн уст. счетчик 4 работает в режиме Сложение или Вычитание до тех пор, пока не исчезнут разрешающие потенциалы или на выходе компаратора 3, то есть пока не установитс  равенство Nynp Npc и содержимое счетчика 4 станет равно входному коду управлени .

В случае неравенства Зн упр. Зн треб. на выходе схемы 8 формируетс  1, котора  открывает первую часть схемы 10 и через инвертор 13 закрывает схему 3 И 11. В этом случае счетчик 4 работает только в режиме Вычитание до тех пор пока его содержимое не станет равно нулю, после чего на выходе компаратора 2 формируетс  разрешающий потенциал и триггер 9 перебрасываетс  в состо ние, соответствующее информации sign N. На выходе схемы устанавливаетс  равенство Зн уст. Зн треб. и далее работа устройства в соответствии с описанием дл  этого услови .

Таким образом информаци  о знаке на входе распределител  импульсов может измен тьс  только в моменты равенства нулю содержимого счетчика 4.

Длительность управл ющих импульсов на входе распределител  7 зависит от кода счетчика 4 и определ етс  выражением

To(2n-1}-To(2n-1-Npc) T0Npc ,

На временной диаграмме фиг.2 показано , как при по влении на выходе задающего блока 6 в момент ti -максимального кода управлени  и sign N 1 на входе распределител  7 устанавливаетс  Зн уст. 1, а импульсы управлени  увеличиваютс  пропорционально возрастанию кода счетчика 4 и в момент t2 достигают установившегос  максимального значени .

В момент ts происходит изменение ве- личины кода управлени , a sign 0. Начина  с момента t3 до момента и, длительность импульсов управлени  плавно уменьшаетс  до нул . В момент t4 происходит изменение Зн уст. с 1 на 0, и начина  с момента Т4, ширина импульсовуправлени 

плавно увеличиваетс , достига  в момент ts установившегос  значени .

Положительный эффект изобретени  заключаетс  в следующем.

1. Обеспечиваетс  защита силовых эле- ментов мостовой схемы усилител  посто нного тока от токов короткого замыкани  и бросков напр жени  в момент реверса.

2. Обеспечиваетс  защита механических элементов привода от разрушени  в результате перегрузок.

Claims (1)

1. 3. Обеспечиваетс  защита след щей системы от сбоев в канале управлени , Формула изобретени  Широтно-импульсный преобразователь дл  цифрового след щего электропривода, содержащий первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом генератора ступенчато-пилообразного напр жени , второй и третий компараторы, вторые входы которых объединены, триггер, элемент совпадени , инвертор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  путем обеспечени  реверса при длительности выходных импульсов, стрем щейс  к нулю, в него введены задающий блок, генератор пр моугольных импульсов, реверсивный счетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,

   элемент 2И-ИЛИ, при этом первые входы второго и третьего компараторов соединены соответственно с общей шиной и с выходами кодов управлени  задающего блока, а вторые входы всех компараторов соединены с выходом реверсивного счетчика, знаковый разр д задающего блока соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и D-входом триггера, счетный вход которого соединен с выходом Равно второго компаратора, а выход - с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым входом распределител  импульсов, первые входы элементов И элемента 2И- ИЛИ подключены к выходу генератора пр моугольных импульсов и к первому входу элемента совпадени , вторые входы элементов И элемента 2И-ИЛИ соединены соответственно с выходом Меньше третьего компаратора и с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенным через инвертор с вторым входом элемента совпадени , третий вход которого подключен к выходу Больше третьего компаратора, выход элемента 2И-ИЛИ соединен с входом Вычитание реверсивного счетчика, вход Сложение которого соединен с выходом элемента совпадени .