Однофазный преобразователь постоянного тока в переменный

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< >748770

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОР@К©МУ СИИ ЖЯЛЬСТВУ (61) Дополнительноа к авт. саид-ву (22) Заявлено 290678 (21) 2634889/24-07 (51)м. gy. ,Н 02 Р 8/00 //

H 02 P 7/62 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР

IIo детаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150280. Бюллетень М 26

Дата опубликования ситисамия 150 780 (53) УДК 621. 314.57 (oss.8) (72) Авторы изобретения

В.К.Паценкин, В.П.Рубцов, О.Л.Клюев и В.К.Баранов (71) Заявитель

{54) ОДНОФАЗНЫП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ffOCTORHHOIÎ

ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может быть ис пользовано для питания обмоток шаговых и вентильных электродвигателей, 5 электромагнитов и т.п.

Известны одиофазные преобразователи постоянного тока в переменный, в которых значение тока нагрузки, определяемое задающим сигналом, поддерживается за счет релейной обратной связи. В таком преобразователе в результате сравнения задающего сиг- нала с сигналом, пропорциональном величине тока в нагрузке, управление вырабатывается релейным элементом с петлей гистерезиса и s зависимости от появления сигнала на прямом или инверсном выходе релейного элемента включается та или иная. группа сило- 2щ вых ключей, подсоединяющая нагрузку к источнику постоянного тока (11.

Недостатком преобразователя является возможность изменения сигнала на выходе релейного элемента за счет 25 установки другого значения задающего сигнала во время переходного процесса переключения силовых ключей. Это может привести к возникновению ненормального режима работы, в особен- З() ности при больших коэффициентах форсировки по напряжению и при использовании в качестве силовых ключей тиристоров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является однофазный преобразователь постоянного тока в переменный, нагруженный на обмотку электромеханического преобразователя и содержащий измеритель тока, схему сравнения, релейный элемент с петлей гистерезиса, схему формирования управляющих сигналов и силовой усилитель напряжения f23.

Однако в указанном преобразователе тока возможно скачкообразное изменение задающего сигнала на входе схемы сравнения в момент пере ключения силовых ключей в усилителе мощности под действием сигнала обратной связи по току. Это приводит к возникновению команды на переключение в новое состояние в то время, когда еще не закончилось предыдущее

t переключение, и к нарушению нормального режима работы силового усилителя напряжения.

3 7

Цель изобретения — устранение указанйого недостатка и повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что между прямым и инверснйм выходами релейного элемента и двумя входами схемы формирования управляющих сигналов включены блоки задержки.

Блок задержки состоит из двухвходозого элемента И, одновибратора, двухвходоного элемейта ИЛИ и инвертора.

На один из входов элемента И подключен прямой или инверсный выход релейного элемента, а ко второму входу элемента И через инвертор подключен выход однонибратора соседнего блока задержки. Выход элемента И соединен с входом собственного одновибратора и с одним из входов элемента ИЛИ,к другому входу котброго пбдключен выход собственного одновибратора. Выход элемента ИЛИ соединен с входом схемы формировайия управляющих сиг"йалон.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства применительно к мостовому сйловому усилителю напря жейия," на фиг. 2 — развернутая функциональная схема блоков задержки, на фиг, 3 — осциллограммы сигналов н"отдельнйх точках схемы.

Устройство (фиг.1) содержит силовой усилитель 1 напряжения, который в случае мостовой схемы состоит из четырех полностью управляемых ключей 2-5. К ныходу силового усилителя подключена нагрузка б, последонательно с которой соединена входная цепь измерителя 7 тока. Выход измерителя тока соедйнен с одним из вхадон схемы 8 сравнения, второй вход которой соединен с шиной задающего сигнала Ug< . Выход схемы сравнения подключен к входу релейного элемента 9 с петлей "гйстерезйса, прямой и инверсный выходы которого через блоки 10 и 11 задержки связаны с входами схемы 12 формирования управляющих сигналон. Выходы этой

= Гаремы йодключены к входам силовых ключей 2, 4 и 3, 5 соответственно..

Блоки задержки (фиг.2) своими входами соединены с соответстнующими выходами релейного элемента и содержат каждый двухвходовый элемент 13 и 14 И, двухвходовый элемент 15 и

16 ИЛИ, одновибратор 17 и 18 и инвертор 19 и 20 соответственно. Порядок соединения элементов блока за" держки одинаков, пбэтому.проследим его для одного, например верхнего, блока. Один из входов схемы 13 И связан с прямым выходом релейного элемента 9, а к второму через инвертор 20 подключен выход одновибратора

18 нижнего (соседнего) блока задержки. Выход схемы 13 соединен с вхо( омэлемента 15 ИЛИ и -с входом одновибратора 17. На второй вход схемы

48770

15 подКлючен выход одновибратора 17. .Он же через инвертор 19 соединен с входом схемы 14 И нижнего блока задержки. Выход элемента 15 ИЛИ связан с соответствующим входом схемы 12

Формирования.

Устройство работает следующим об. разом.

В начальный момент времени (фиг.3) задающий сигнал Ор,„ прейышает сигнал обратной связи Uoe ключи

2 и 4 (фиг.1) силового усилителя напряжения открыты и ток н нагрузке

6 .под действием напряжения Uq нарастает. При таком состоянии устройства потенциал 0„, на прямом выходе релейного элемента соответствует логической единице (лог, и1и), а на другом (инверсном) Ок логическому нулю (лог. и0"). Потенциалы на выходах однонибраторов (фиг.2) равны лог.

20 и0и, на выхбде элемента 15 ИЛИ— лог. и1и, а на выходе элемента 16— лог. иОи. В момент времени t сигнал обратной связи превышает задающий сигнал (c учетом ширины петли гисте25 резиса) . Сигналы на выходах релейного элемента изменяются на противоположные:

U< = лог. 0, Uy, = лог. 1 и на выходах схемы формирования пояляются команды на запирание ключей

2 и 4 и отпирание ключей 3 и 5.

Так как на вход элемента 14 И поступает сигнал лог. и1и с выхода инвертора 19, то на выходе элемента

14 появляется сигнал лог. и1и и передним фронтом запускает одновибратор 18, т,е. сигнал 0в„ принимает значение лог. и1и на время с t no

В результате сигнал лог. и0и с выхода инвертора 20 в течение это40 го интервала поступает на вход элемента 13 И, запрещая прохождение изменений сигнала по другому входу, подключенному к выходу релейного эле мента, на выход элемента 13. Если, например, в момент времени, расположенный внутри интервала произойдет скачкообразное изменение заданного сигнала Ug„ и он окажется больше сигнала обратной связи U то сигналы на вйходах релейного элемента изменятся

UKq - лог. 1, U — лог. 0 °

Состояние же сигналов на выюодах; элементов 15 и 16 ИЛИ останется без изменений.Это обусловлено тем,что импульс одновибратора 18llop= or. 1 поддерживает сигнал лог. 1 на выходе элемента 16 ИЛИ и через ин-, вертор 20 обеспечивает наличие сигнала лог. "0" на входе элемента

13 И. После окончания генерации импульса однонибратором 18 в момент времени ty элемент 13 H откроется и сигналы 0 и U изменят свои значения: 0 - лог. и1и, U и и

65 лог. О, на,ключи 2 и 4 поступят ко748770 инверсный выходы, формирователь управляющих сигналов и силовой усилитель напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем,что,с целью повышения надежности, введены два идентичных

5 блока задержки, каждый нз которых содержит двухвходовый элемент И, одновйбратор, двухвходовый элемент

ИЛИ и инвертор, причем одни входы . элементов И соединены соответственно . но с пряаям и инверсным выходами релейного элемента,к каждому иэ других входов элемента И через инвертор подхлючен выход одновибратора другого блока задержки, выход каждого элемента И соединен с одним входом элемента ИЛИ и входом собственного одновибратора, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ, а выход последнего связан с входом формирователя управляющих им20 пульсов.

Формула изобретения

Однофазный преобразователь постоян ного тока в *еременный, например для шагового электродвигателя, содержащий измеритель тока, схему сравнения, 30 репейный элемент, имеющий прямой и

»», . » .-« — .—.- .«.-»»»»»А .«». "": ". .. »»»»!

I

I

Ил н =- "» - - .—.. — . -" а»» ..,:.—..-..ю-. =, : --.. --. » ««»-.»»»»«- .-".Фы»;»«»»"»».» :с -.» ===. »»:.»»=и:. г=- -м..=»»» »»ау »л@@ Вф манды на открывание, а на ключи 3 и 5 — на эапирание.В этот же момент времени произойдет запуск одновибратора 17 (фиг.2), импульс которого блокирует прохождение еигналов на интервале t3 -t4 Если длительности импульсов, генерируем>х одновибраторами 17 и 18, превышают время переходного процесса изменения сос. тояний силовых ключей 2-5, то нормальный" режим работы устройства не будет нарушаться даже в случае совпадения изменений задающего сигнала с интервалом переключения силовых ключей.

Использование в преобразователе постоянного тока в переменный блоков задержки позволяет исключить прохож-" дение команд на переход ключей силового усилителя напряжения в новое состояние:до тех пор, пока не закончилось предыдущее переключение. Это повышает надежность работы преобразователя.

Источники информации,, принятые во вниМание при экспертизе

1. Бочкарев О.Е. Особенности беаколлекторного двигателя, питаемого от источника тока.-Сб. "Электронная техника в автоматике, вып.9, Советское радио, 1977,с ° 200-208 °

2. Вродовский В.Н. и Иванова Е С ° Приводы с частотнотоковым управле:нием. И., "Энергия", 1974, с. 82-94.

748770

4 ta Ь фаз

ЦНИИПИ Заказ 4382/20 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная,4