SU690604A1 - Устройство дл управлени автономным инвертором - Google Patents

Description

триггером и блоком формировани  импульсов выключени , причем выход задающего генера- тора подключен к входам первого и второго логических элементов И, второй вход первого логического элемента И соединен через первый формирователь с шиной Пуск с которой также соединен первый вход триггера, выход первого логического элемента И подключен к первым входам коммутаторов, к выходу третьего (Логического элемента Инк входу второго формировател , выход которого соединен с вто рым входом второго коммутатора, со входом третьего формировател  и логическим элементом НЕ, выход которого через второй логический элемент И подключен ко второму входу первого коммутатора, выход третьего формировател  через первый логический элемент ИЛИ соединенс первым логическим элементом И п трехвходовых логических элементов И, причем : все первые входы п трехвходовьк логических элементов И подключены к одноименным выходам : первогд коммутатора, вторые входы этих элеменi тов соединены с выходами блока формировани  i импульсов выключени , кроме первого логическо го элемента И, который подключен к п-ому выхо;ду блока формировани  импульсов выключени  .через первый логический элемент ИЛИ, а третьи входы п трехвходовых логических элементов И соединены с выходами второго комл татора , смещенными на минус единицу, выходы п трехвходовых логических элементов И подключены к соответствующим выводам дл  подключени  к силовым тиристорным цеп м коммутации , выходы блока формировани  импульсов выключени  через второй логический элемент ИЛИ подключены к третьему входу второ го коммутатора и через блок контрол  состо ни  тиристоров со вторым входом третьего логического элемента И, первый вход блока формировани  импульсов выключени  соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И, а входы блока формировани  импульсов, вы{ лючени  соединены с вьшодами дл  подключени  к силовым тиристЬрны1и цеп м коммутации. На фиг. 1 представлено предлагаемое устрой ство; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит генератор 1, формирова тель 2, подключенный ic логическому элементу И 3, выходом подключенному к формирователю 4, подключенному к логическому элементу НЕ S, выходом подключенному к логическому элементу И 6, формирователь 7, подключенный к логическому элементу ИЛИ 8, п трехвходо вых элементов И 9, коммутаторы 10-11, сило вые тиристорные цепи 12 коммутации, блок 13 формировани  импульсов включени , логический элемент ИЛИ 14, блок 15 контрол  состо ни  тиристоров, триггер 16, логический элемент И 17. Генератор с частотой fj представл ет собой преобразователь типа напр жение-частота. В зависимости от вида и характера нагрузки (различные конструкции мапштострикционного преобразовател ) напр жение на входе преобразовател  устанавливаетс  или вручную оператором , или автоматически. При этом частота выбираетс  такой, при которой нагрузка имеет максимальный КПД, т. е. отдает наибольшую акустическую мощность. Максимальна  возможна  частота задающего генератора всегда должна быть меньще, чем собственна  частота коммутирующего контура. Формирователь 2 разрешающего потенциала представл ет собой устройство типа мультивибратор . Запускаетс  при приходе команды Пуск. Эта же команда и поступает на установочный вход триггера 16. Формирователь формирует импульс длительностью (1,2-1,3) TI- На первый вход логического элемента И 3 поступают импульсы, с периодом следовани  Iffy на второй импульс длительностью Tj. Отселектированный импульс поступает на запуск формировател  4 и одновременно на первона,чальную установку коммутаторов 10 и 11. Коммутатор 10 устанавливаетс  в положение, при котором на его выходах нет импульсов и первый импульс по витс  только на первом выходе , когда на второй вход придет импульс с генератора 1 через элемент 6. Коммутатор 11 устанавливаетс  в положение (п-1). Формирователь 4 представл ет собой мультивибратор, запускаемый импульсом с элемента 3. Формирователь формирует импульс длительностью ДТ. Величина ее выбираетс  исход  из необходимого времени восстановлени  температуры структуры п-р переходов тиристоров при кратковременной перегрузке, на врем  срабатывани  цепей защиты и времени окончани  переходных процессов ё схемах и элементах. Значение ДТ должно удовлетвор ть выраже (аюо Т 0,25 (2к+1),где 1 3,5,7.9... Он же включает генератор 1. Кроме того, значение ДТ должно быть больше чем Т пуска, что обесцечивает безаварийное повторное включение при случайном сбое. Элемент НЕ 5 формирует запрещающий потенциал на входе элемента И 6 на врем  формировани  формирователем 4 импульса длительностью ДТ. На первый вход элемента 6 поступают кмрульсы с генератора 1, на второй разрешающий потенциал от элемента 5. Запрещающий потенциал от элемента 5 формируетс  только во врем  действи  команды Пуск. ,.

Запуск формировател  7 осуществл етс  срезом импульса ДТ. Формирователь представл ет собой мультивибратор и формирует импульс длительностью 0,5 l/fg, который  вл етс  имтацией срабатывани  п-й цепи коммутации 12, в момент пуска.

На первый вход элемента ИЛИ 8 приходит . импульс имитации срабатывани  п-й коммутиру ющей цепи в режиме Пуск, на второй реальный импульс коммутации п-й цепи в режиме Работа.

Коммутатор 10 представл ет собой кольцевой распределитель на п выходов и имеет два входа. Первый - дл  установки в исходное состо ние, второй св зан с выходом генератора 1 через элемент 6.

Коммутатор И представл ет собой кольцеЬой распределитель на п выходов и имеет три Ьхода. Первэш св зан с выходом элемента 3 и служит дл  установки в состо ние п-1, ( второй св зан с выходом формировател  4 и служит дл  установки его через врем  ДТ в положение п, третий св зан С выходом, элемента ИЛИ 14.

В блоке формировани  импульсов выключени  импульс выключени  формируетс  в моменты времени, когда ток через контур коммутации с максимального достигает нулевого значени  и когда по вл егс  обратный ток в таристоре . Этот импульс опережает следующий за ним импульс с коммутатора 10.

Элемент ИЛИ 14 на п входов подключен к третьему входу коммутатора 11 и служит дл  последовательного формировани  потенциалов выходов.

Блок 15 контрол  состо ни  представл ет собой п формирователей, формирующих импульсы длительностью 1,5/1з.

В режиме Работа носле по влени  первого импульса с блока 13 формирователь 7 начинает формировать запрещающий потенциал, который прикладываетс  к одному из входов элемента 17. Первый вход триггера 16 св зан с щиной Пуск и формирует на выходе запрещающий потенциал на входе элемента И 17. Второй вход триггера св зан с первым выходом блока 13 и формирует на выходе (в режиме Работа ) разрещающий потенциал на входе элемента И 17.

В режиме на входе элемента И 17 - запрещающий потенциал. В режиме Работа i на входе элемента разрещающий потенциал с триггера 16 и запрещающий потенциал с блока 15. При пропуске импульса с блока 13 на выходе блока 15 формируетс  разрещаюц0с( импульс и он запускает формирователь 4.

Рассмотрим работу устройства.

В качестве исходного примем, что число п 4, импульсы с генератора 1 соответствуют фиг. 2а, а импульс Пуск фиг. 26.

При приходе импульса Пуск триггер 16 выдает на элемент И 17 запрещающий потенциал и отключает блок 15 контрол . Одновременно формирователем 2 формируетс  импульс длительностью l/fg т (фиг. 2в), который селектирует импульс от генератора 1 (фиг. 2г) и при этом запускаетс  формирователь 4.

Импульс длительностью ДТ (фиг. 2д|) поступает через элемент НЕ 5 на вход элемента 6 и отключает коммутатор 10 на врем  ДТ.

В начале формировани  импульса длительностью ДТ коммутатор 10 устанавливаетс  в иходное положение (п), а коммутатор 11 в п-1 (фиг. 2ej):

Срезом импульса длительностью ДТ (фиг. 2ef формируетс  импульс с формировател  7, который имитирует срабатывание п-й цепи блока 13 в режиме Т1уск, и через элемент ИЛИ 8 поступает на вход первого элемента И 9.

Срезом импульса длительностью ДТ формируетс  на выходе коммутатора 11 разрещающий потенциал. Таким образом, на первом элементе И из п трехвходовых элементов И 9 формируетс  импульс с коммутатора 11 (фиг. 2е2 а с формировател  7 (фиг, 1 и 2) следующий. Первый импульс с коммутатсфа Ш формирует первый импульс с выхода первого элемента И из п трехвходовых элементов И 9 (фиг. 2к1), который формирует первую полуволну тока в цеп х коммутации 12 (фнг. 2-л). Bi момент, когда ток равен О, формируетс  импульс выключени  первш цепи 12 (фиг. 2И2), который поступает через элемент 14 на вход коммутатора 11, формиру  (щрещающий потенциал (фиг. 2еЗ) и за0рещаюцр1ё потенциал на выходе блока 15 (фиг. 2мЗ). На выходе второго элемента И из п трехвходовых элементов И 9 формируетс  импульс (фиг. 2 к 2), который формирует вторую полуволну тока в цеп х 12. Далее цшсл повтор етс .

При исправной работе инвертора формируютс -потенциалы (фиг. 2е1-е6, 2И1-И4, 2К1,) и формируютс  полуволны тока в цеп х 12 в режиме Работа.

: Допустим, что пропал импульс, следующий за импульсом (фиг. 2 м6), а следующий импульс оказалс  во времени.согласно фиг. 2м8. Тогда блок 15 формирует на своем выходе потенциал (фиг. 2-0), который через элемап И 17 осуществл ет запуск формировател  7 (фиг. 2д2), что равнозначно тому, что повторилс  бы режим Пуск. I

Claims (3)

1. Рассмотрим работу устройства дл  трех раэличшлх случаев: 1- помехи сбивают коммутаторы 10 и 11 и в них помимо истинных единиц по вл ютс  ложр1ые. В этом случае ложные единицы, возникшие в одном из коммутаторов Ю или II, не пройдут через п трехвходовые элементы И 9, и схема при наличии сбоев будет продолжать синфазную работу. 2- в коммутаторах 10 и 11 вместо единицы по вл ютс  нули. В этом случае срабатывает блок 15, включаетс  пауза на ЛТ, восстанавливаетс  синфазность схемы. 3- в цеп х 12 и блоке 13 не сформировалось импульсов (фиг. 2и1-И4). В этом случае устройство после паузь ДТ запускаетс  вновь. Другие случаи  вл ютс  Лромежуточными и укладьшаютс  в один из трех рассмотренных вариантов. Таким образом, основными преимуществами устройства по сравнению с известным  вл ютс  повышение помехоустойчивости за счет уменьшенн  веро тности вхождени  устройства в аварийный режим на участке времеуш безотказной работы, автоматическое включение устройства при наличии сбо , через врем , достаточное дл  восстановлени  всех схем и элементов в исходное состо ние. Формула изобретени  Устройство дл  з равлени  автономным инчвёртором , состо щее из генератора, двух коммутаторов , шины Пуск, ,отличающеес   тем, тто, с целью повышени  помехоустойчивости и надежности работы инвертора, оно снабжено трем  формировател ми, трем  логическими элементами И, п трехвходовымн элементами И, логическим элементом НЕ, двум  логическими элементами ИЛИ, блоком контро л  состо ш тирдсторов, триггером и блоком формировани  импульсов выключени , причем выход задающего генератора подключен к входам первого и второго логических элементов И, второй вход первого Логического элемента И соединен через первый формирователь с шиной Пуск, 1C которой также соединен первый вход триггера, выход первого логического элемента И подключен к первым входам коммута торов, к выходу третьего логического элемента И и к входам второго формировател , вьхход которого соединен со вторым входом второго коммутатора, со входом третьего формировател  и логическим элементом НЕ, выход которого через второй логический элемент И подключен ко второму входу первого коммутатора , выход третьего формировател  через первый логический элемент ИЛИ соединен с первым логическим элементом И п трехвходовых логических элементов И, причем все первые входы п трехйходовых логических элементов И подключены к одноименным выходам первого коммутатора, вторые входы этих элементов соединены с выходами блока формировани  импульсов выключени , кроме первого логического элемента И, который подключен к п-му выходу блока формировани  импульсов выключени  через первый логический элемент ИЛИ, а третьи входы п трехвходовых логических элементов И соединены с выходами второго коммутатора, смешенными на минус единицу , лыходы п трехвходовых логических элементов И подключены к соответствующим выводам дл  подключени  к силовым тиристорным цеп м коммутации, выходы блока формировани  импульсов выключени  через второй логический элемент ИЛИ подключены к третьему входу второго KOMNfyraTOpa и через блок контрол  состо ни  Тиристоров со вторым входом третьего логического элемента И, первый вход блока формировани  импульсов выключени  соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен к первому входу третьего логического элемента И, а входы блока формировани  импульсов выключени  соединены с вьгоодами подключени  к силовым тиристорным цеп м коммутации. Источншси информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 311365, кл. Н 02 Р 13/16, 1968.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 581115, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.
3. 3.Черномашенцев В. Г., Пацкевич В. А., Система управлени  много чейковым ультразвуковым преобразователем частоты, сб. Всесоюзной научно-технической конференции Разработка и промышленное применение полупроводниковых преобразователей частоты в машиностроении (17-19 ма  1977 г., Уфа). Тезисы докладов , М., 1977, выпуск сборника осуществлен ЩШТО Машпрома и Уфимским авиационным институтом имени Орджоникидзе, с. 98-100, рис. 1.