SU1111247A1 - Цифровое устройство дл управлени тиристорным преобразователем - Google Patents

Abstract

Щ1ФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ , содержащее датчик уровн  напр жени , первый вход которого предназначен дл  подключени  к выходу преобразовател , пару двухвходовых элементов И, к первым входам которых подключен генератор тактовых импульсов, а выходы соединены с входами реверсивного счетчика , выход которого соединен с первым входом элемента сравнени , второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, счетный вход которого предназначен дл  подключени  к генератору счетных импульсов, установочный вход соединен с выходом синхронизатора кроме того, выход элемента сравнени  предназначен дл  соединени  через распределительный блок и выходной блок к управл ющему входу тиристорного преобразовател , отличающеес  тем, .что, с целью расширени  функционал ьнь{х возможностей, повышени  технологичности и точности регулировани , оно снабжено формирователем ступенчато возрастающего напр жени , блоком задани  уровн , формирователем нижнего уровн  зоны нечувствительности , формирователем верхнего уровн  зоны нечувствительности, четырьм  RS -триггерами, второй парой элементов И, выходы ftS -триггеров, соединенных попа.рно, через элемент И соединены с вторым входом первой § пары двухвходовых элементов И, выход датчика уровн  подключен к (Л входу первого CS. -триггера первой пары и S -входу первого RS -триггера второй пары, S -вход второго QS-триггера первой . пары и и.-вход второго RS -триггера второй пары соединены соответственно с выходами формировател  верхнего уровн  и формировател  нижнего уровн , к входам которых подключены соответственно выход задани  верхнего уровн  и выход задани  нижнего уровн , блока задани  уровн , остальные входы РЗ-триггеров соединены с выходом синхронизатора , к одному из входов блока зада ни  уровн  подключен сигнал задани  уровн , к другому - выход двоичного счетчика, вход формировател  ступенчато возрастающего напр жени  соединен с выходом синхронизатора, а выхор формировател  ступенчато возрастающего напр жени  соединен с вторым ,входом датчика уровн  напр жени .

Description

11

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам управлени  тиристорными преобразовател ми , и может быть использовано дл  управлени  практически любым преобразователем , где требуетс  высока  точность регулировани  и стабильность выходньрс параметров.

Известно цифровое устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем , содержащее синхронизатор, генератор счетных.импульсов, реверсивный и двоичный счетчики, элемент срав нени , распределительное и выходные устройства Cli.

Недостатком устройства  вл етс  низка  точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровое устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем, ,содержащее датчик уровн  напр жени , к одному входу которого подключен источник заданицего напр жени , к второму входу - выход преобразовател , оба выхода датчика уровн  соединены с одним из входов двух двухвходовых элементов И, к вторым входам которых подключен генератор тактовых импульсов , выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с одним входом злемента сравнени , на второй вход которого подключен двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с генератором счетАых и пyльсов , а установочный вход - с выходом синхронизатора, выход элемента сравнени  через последовательно соединенные распределительный и выходной блоки соединен с управл кшщм входом преобразовател  f2i.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что -уставка стабилизируемого напр жени , также как и срав нение этого напр жени  с опорным, производитс  в аналоговой форме. Информаци  о результате сравнени  выдаетс  также в аналоговой форме, .что плохо согласуетс  с гщфровым методом ее последзгющей обработки и дискретным характером работы тиристоров преобразовател , в результате чего снижаютс  функциональные возможности устройства.

Кроме того, точность стабилизации зависит от точности подбора параметров (настройки) элементов аналоговой

12472

части. Необходимость такой настройки снижает технологичность изготовлени  и наладки устройства, усложн ет его эксплуатацию.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей цифрового усугройства дп  управлени  тиристорным преобразователем, повышение технологичности и точности ре0 гулировани .

Цель достигаетс  тем, что цифровое устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем, содержащее датчик

, уровн  напр жени , первый вход которого предназначен дл  подключени  к выходу преобразовател , первую пару двухвходовых элементов И, к первым входам которых подключен генератор тактовых импульсов, а выходы соединены с входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента сравнени , второй вход которого соединен с вы5 ходом двоичного счетчика, счетный - вход которого предназначен дл  подключени  к генератору счетных импульсов , установочный вход соединен с выходом синхронизатора, кроме того, вькод элемента сравнени  предназначен дл  соединени  через распределительный блок и выходной блок к.управл ющему входу тиристорного преобразовател , снабжено формирователем ступенчато возрастаю5 щего напр жени , блоком задани  уровн , формирователем нижнего уровн , зоны нечувствительности, формирователем верхнего уровн  зоны нечувствительности , четырьм  RS -триггерами, второй парой элементов И, выходы ftS-триггеров, соединенных попарно, через элемент И соединены с вторым входом первой пары двух входовых элементов И, выход датчика уровн  напр жени  подключен к R. .-входу первого RS,-триггера первой пары и f входу первого RS -триггера второй пары, S-вход второго RS -триггера первой пары и С -вход второго CS 0 триггера второй пары соединены соответственно с выходами формировател  верхнего уровн , и формировател  нижнего уровн  к входам которых . подключены соответственно выход зада5 ки  верхнего уровн  и выход задани  нижнего уровн  блока задани  уровн ,, остальные входыЙ5 -триггеров соединены с выходом синхронизатора. к одному из входов блока задани  уровн  подключен сигнал задани  уровн , к другому - ВЫХОД двоичного счетгт чика, вход формировател  ступенчатого возрастающего напр жени  соединены с выходом синхронизатора а выход формировател  ступенчато возрастающего напр жени  соединен с вто рым входом датчика уровн  напр жени  На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого цифрового устройства дл  управлени  тиристорным прербразoвaтeлe ; на фиг.2 - его временные диаграммы. Датчик 1 уровн  одним входом соединен с выходом преобразовател . К вторым входам первой пары элементо И 2 и 3 подключен rei гратор 4 тактовых импульсов. Выходы элементов И 2 и 3 соединены соответственно с вхо дами пр мого и обратного счёта реверсивного счетчика 5. Выход реверсивного счетчика подключен к первому входу элемента 6 сравнени . К второму входу,элемента сравнени  подключен выход двоичного счетчика 7, счетный вход которого соединен с генератором 8 счетньк импульсов а к установочному входу двоичного счетчика 7 подключен синхронизатор 9, выход элемента сравнени  6 соединен с распределительным блоком 10, которьй через выходной блок 11 соединен с управл ющим вход преобразовател . Вькод двоичного счетчика 8 соединен также с одним из входов блока 12 задани  уровн , второй вход которого предназначен дл  подключени  сигнала задани  уровн  (УУ). Один выход блока12 задани  уров н  соединен с формирователем 13 ниж него уровн  зоны нечувствительности второй - с формирователем 14 верхнего уровн  зоны нечувствительности Вход формировател  15 ступенчато возрастаницего напр жени  соединен с выходом синхронизатора,9. Выход формировател  15 ступенчато возраста ющего напр жени  подключен к второму входу датчика 1 уровн , причем выход |1 й -триггеров 16-19 соединены через. вторую пару элементов с первыми входами элементов И 2 и 3 первой пары выход датчика 1 уровн  соединен с 9,.-входом первого триггера 16 первой пары и § -входом первого ;-триггера 18 второй пары, С-вход второго RS -триггера 17 первой пары и Я -вход второго RS -триггера 19 второй пары соединены cooTBeTCTBeH но с формировател ми верхнего 14 и нижнего 13 уровн , остальные входы (6-триггеров соединены с выходом синхрониз атора 9. На фиг.2 представлены выходные сигналы: 2а - с выхода синхронизатора; 26 - с выхода формировател  ступенчато возрастающего напр жени  j 2в - с выхода датчика уровн ; 2 г - с выхода формировател  нижнего уровн / 2д - с выхода формировател  верхнего уровн , 2 e-Kj- соответственно с выходов «is-триггеров 16-19; 2 г - с выхода элемента И 2, 2 л с выхода элемента ИЗ. Цифровое устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем работает следующим образом. В исходном состо нии в реверсивном счетчике 6 записано определенное число К. Импульс сбора (фиг.2а) с синхронизатора 9 поступает на установочный вход двоичного счетчика 7 соответствующие входы ds -триггеров 16-19 и на формирователь 15 ступенчато возрастающего напр жени . При этом в формирователе 15 начинает формироватьс  с нулевого значени  ступенчато возрастающее напр жение (фиг.2б), KS -триггеры 16 и 19 устанавливаютс  в состо ние 1 (фиг.2е, к), а триггеры 17 и 18 - в состо ние О (фиг.2 ж,и), в двоичный бчетчик записываетс  О. Импульсна  последовательность с генератора 8 счетных импульсов поступает на счетный вход двоичного счетчика 7, увеличива  в нем текущее значение числа от нул  до максимального значени , которое определ етс  количеством разр дов счетчика. Периодически при совпадении чисел в реверсивном 5 и двоичном 7 счетчиках элемент 6 сравнени  формирует импульс, поступающий через распределительный блок 10 и выходной блок 11 на управл клций вход преобразовател . Число К, записанное в реверсивном счетчике 5, определ ет текущее значение задержки управл ющего импульса относительно момента поступлени  импульса с синхронизатора.9. С той же периодичностью, при достижении в двоичном счетчике числа, соответствукмцего сигналу задани  уровн  У, блоком 12 задани  уровн  по- 11 средством формировател  13 нижнего уровн  зоны нечувствительности формируетс  сигнал О (фиг.2г), устанавливающий (is-триггер 19 в О (фиг.2к) Аналогично с формировател  14 верхнего уровн  получаетс  соответствующий определенному числу двоичного счетчика 7 сигнал О (фиг.2д). Таким образом формирователи 13 и 14 вьщел ют из числовой последовательности двоичного счетчика 7 в виде сигналов (фиг.2 гд) числа С и Cj, ограничивающие зону нечувствительности и . г-1С,-Сг| В датчике уровн , куда поступают ступенчато возрастающее напр жение развертки и выходное напр жение преобразовател , в момент их равенства формируетс  сигнал О (фиг.2в), устанавливающий fJS триггер 16 в состо ние О {фиг.2е), а триггер 18 в состо ние 1 (фиг.2и). Сигналы С выходов элементов И 20 и 21 по вл ютс  при совпадении единичных состо ний AS -триггеров 16 и 17 или 18 и 19. I. Поступление сигнала с датчика 1 уровн  характеризуетс  трем  возможными случа ми. Сигнал с датчика уровн  поступает раньще, чем сигнал с формировател  13 нижнего уровн  зоны нечувствитель ности, что соответствует выходному напр жению преобразовател  ниже нормы (требуетс  уменьшение задержки управл ющих импульсов преобразовател В этом случае сигнал с датчика уровн  переводит RS -триггер 18 в состо ние 1 (фиг.2и)й5- триггер 19 находитс  в исходном состо нии 1 (фиг.2к). Совпадение единичных состо ний ftS -триггеров 18 и 19 определ етс  элементом И, который вьщает сигна 1 на один вход элемента И 3, что соответствует разрешению поступлени  импульсной последовательности (фиг.2 с генератора 4 тактовых импульсов на вход обратного счета реверсивного счетчика 5. При этом происходит умен шение числа К, а следовательно, и уменьшение задержки .управл ющего импульса . Поступление импульсов на вхо обратного счета продолжаетс  до при хода сигнала с формировател  нижнего уровн  нечувствитель1ности (фиг.2г), который устанавливает 9 -триггер (19 в состо ние О (фиг. 2к.). Сигнал f. формировател  14 верхнего уровн  7 , 6 зоны нечувствительности (фнг.2д) переводит fiS-триггер 17 в состо ние 1 но поскольку CS -триггер 16 уже переведен в состо ние О, состо ние выходов элементов И 20 и 21 не измен етс . Сигнал с датчика уровн  (фиг.2в.) находитс  между сигналами с формирователей нижнего 13 и верхнего 14 уровней зоны нечувствительности, т.е. в зону нечувствительности, что соотт; .:тствует норме выходного напр жени  преобразовател , и регулирование выходного напр жени  не требуетс . При этом происход т указанные переключени  триггеров,однакосовпадени  единичных состо ний RS -триггеров 16 и 17, или 18 и 19 отсутствуют и, следовательно , не происходит изменение числа в реверсивном счетчике. Сигнал с датчика 1 уровн  посту- , пает позже, чем сигнал с формировател  14 верхнего уровн  зоны нечувствительности , что соответствует выходному напр жению преобразовател  выше нормы . (требуетс  увеличение задержки управл ющих импульсов преобразовател ) . При этом US -триггер 16 находитс  в исходном состо нии II Поступление сигнала с формировател  14 верхнего уровн  зоны нечувствительности (фиг.2д) переводит в состо ние 1 триггер 17 (фиг.2ж). При совпадении единичных состо ний -триггеров 16 и 17 элемент И 20 выдает сигнал на элемент И 2 (фиг.2з) дл  поступлени  импульсной последовательности с генератора 4 тактовых импульсов на вход пр мого счета реверсивного счетчика 5, что соответствует увеличению числа в реверсивном счетчике, а следовательно и увеличению задержки управл ющих импульсов, преобразовател . Поступление импульсной последовательности с генератора 4 на вход пр мого счета прекращаетс  с приходом сигнала с датчика 1 уровн  (фиг.2в), устанавливающего ft.S -триггер 16 в состо ние О (фиг.2е). Точность стабилизации выходного напр жени  определ етс  шириной зоны нечувствительности, минимальное значение которой равно периоду следовани  импульсов с генератора 4 счет ных импульсов; Уменьшение зоны нечувствительности достигаетс  увеличет нием разр дности счетчиков 5 и 7 и

элемента 6 сравнени , а также повышением частоты ff генератора счет- ных импульсов 4, котора  св зана с частотой преобразовател  fqp количеством условных фаз преобразовател  (п и разр дностью счетчиков соотношением

. f ГСП 2т

Следовательно, степень стабилизации выходного напр жени  преобразовател  может быть установлена с наперед заданной точностью без применени  подстроечных элементов. При 8 точность стабилизации выходного напр жени  преобразовател  при изменении нагрузки в полном диапазоне составл ет менее ±0,5%.

Введение в цифровое устройство дл  управлени  тиристорным преобразователем блока логического управ .лени , блока задани  уровн , формирователей нижнего и верхнего уровней зоны нечувствительности и формировател  ступенчато возрастающего

напр жени , в которых используетс  обработка информации в цифровой форме, позвол ет реализовать устройства на интегральных микросхемах либо на базе микропроцессора, что упрощает устройство и повышает его технологии- , ность.

Управл ющий, Вкод прео5разовател 

Фи.1.1

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее датчик уровня напряжения, первый вход которого предназначен для подключения к выходу преобразователя, первую пару двухвходовых элементов И, к первым входам которых подключен генератор тактовых импульсов, а выходы соединены с входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, счетный вход которого предназначен для подключения к генератору счетных импульсов, установочный вход соединен с выходом синхронизаторау кроме того, выход элемента сравнения предназначен для соединения через распределительный блок и выходной блок к управ- ляющему входу тиристорного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения технологичности и точности регулирования, оно снабжено формирователем ступенчато возрастающего напряжения, блоком задания уровня, формирователем нижнего уровня зоны нечувствительности,' формирователем верхнего уровня зоны нечувствительности, четырьмя RS -триггерами, второй парой элементов И, выходы RS -триггеров, соединенных попа.рно, через элемент И соединены с вторым входом первой пары двухвходовых элементов И, выход датчика уровня подключен к ? входу первого CS. -триггера первой пары и S -входу первого RS -триггера второй пары, S -вход второго QS -триггера первой . пары и й.-вход второго RS -триггера второй пары соединены соответственно с выходами формирователя верхнего уровня и формирователя нижнего уровня, к входам которых подключены соответственно выход задания верхнего уровня и выход задания нижнего уровня, блока задания уровня, остальные входы RS'-триггеров соединены с выходом синхронизатора, к одному из входов блока зада· ^; ния уровня подключен сигнал задания уровня, к другому - выход двоичного счетчика, вход формирователя ступенчато возрастающего напряжения соединен с выходом синхронизатора, а выход формирователя ступенчато возрастающего напряжения соединен с вторым .входом датчика уровня напряжения.

   SU-...» 1111247

   1 1111