SU748770A1 - Single-phase dc-to-ac converter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  питани  обмоток шаговых и вентильных электродвигателей, 5 электромагнитови т.п. The invention relates to converter technology and can be used to power the windings of stepper and valve motors, 5 electromagnets, etc.

Известны однофазные преобразователи посто нного тока в переменный, в которых значение тока нагрузки, определ емое задающим сигналом, под- Ю дёрживаетс  за счет релейной обратной св зи. В таком преобразователе в результате сравнени  задающего сигнала с сигналом, пропорциональном величине тока в нагрузке, управление 15 вырабатываетс  релейнь м элементом -с петлей гистерезиса и в зависимости от по влени  сигнала на пр мом- или инверснс л выходе релейного элемента включаетс  та или ина -группа сило- JQ вых ключей, подсоедин юща  нагрузку к источнику посто нного тока 1 .Single-phase DC-to-AC converters are known, in which the value of the load current determined by the master signal is supported by relay feedback. In such a converter, as a result of comparing the master signal with a signal proportional to the current in the load, control 15 is produced by a relay element with a hysteresis loop and, depending on the appearance of the signal on the direct or inverse output of the relay element, one or another group power jq out switches, connecting the load to the dc source 1.

Недостатком преобразовател   вл етс  возможность изменени  сигнала на выходе релейного элемента1 за. 25 устансэвки другого значени  задающего сигнсша во врем  переходного процесса переключени  силовых ключей. Это может привести к возникновению ненормального режима работы, в особен- JQThe disadvantage of the converter is the possibility of changing the signal at the output of the relay element 1 for. 25 installation of another value of the master signal during the transition process of switching the power switches. This can lead to abnormal operation, especially JQ

ности При больших коэффициентах форсировки по напр жению и при использовании в качестве силовых ключей тиристоров.For large force coefficients over voltage and when using thyristors as power switches.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  однофазный преобразователь посто нногчэ тока в переменный, нагруженный на овмотку электромеханического .. преобразовател  и содержащий измеритель тока, схему сравнени , релейный элемент с петлей гистерезиса, схему формировани  управл ющих сигналов и силовой усилитель напр жени  2Т.The closest to the invention in its technical essence is a single-phase constant-current converter to an alternating current loaded on an electromechanical converter and containing a current meter, a comparison circuit, a relay element with a hysteresis loop, a control signal-shaping circuit and a 2T power amplifier.

Однако в указанном преобразователе тока возможно скачкообразное изменение задающего сигнала на входе схекы сравнени  в момент пере ключени  силовых ключей в усилителе мощности под действием сигнала обратной св зи по току. Это приводит к возникновению на переключение в новое состо ние в то врем , когда еще не закончилось предыдущее перектпочение, и к нарушению нормального режима работы силового усилител  напр жени .However, in the current converter, a jump-like change of the driving signal at the input of the comparison circuit is possible at the moment of switching the power switches in the power amplifier under the influence of the current feedback signal. This leads to the emergence of a switch to a new state at the time when the previous re-attendance has not yet ended, and to the disruption of the normal mode of operation of the power voltage amplifier.

Цель Изобретени  - устр аненйе ук заннргЬ йёдостатка и повышение надежности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем что йёж у Пр ь йм и инверснйМ выходами релейного элемента и двум  входами схемы формиройайи  управл ющих сигналов включены блоки за дёржки. Блок задержки состоит из двухвходоаого элемента И, одновибратора, двух входовогр элемента ИЛИ и инвертора. На один из входов элемента И подключен пр мой или инверсный выход релейного элемента, а ко второму входу элемента И чере.з инвертор подключен выход одновибратора соседнего блока задержки. Выход элемента И соединен с входом собственного одновибратора и с одним из входов элемента ИЛИ,к д|зу1ч5Му входу йотдрбгр пбдклюЧёт вы ход собственного одновибратора. элемента ИЛИ соединен с входом схемы формировани  управл ющихсиг йалов . , На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства применительно к мостовому силовому усилителю напр  женин;на фиг. 2 - развернута  функциональна  схема блоков задержки, на фиг. 3 -осцилйограмг и сигналов в отдёльнах то;чйс1Х схемы. Устройство (фиг.1) содержит силовой усилитель 1 напр жени , который в случае мостовой схемы состоит из четырехполностью управл емых. . ключей 2-5. К выходу силового усилител  подключена нагрузка 6, последовательно с которой соединена входна  цепь измерител  7 тока. Выход изиерител  тока соединен с одним из входов схемы 8 сравнени , второй вход которой соеданен с шиной задающего сигнала Ugy ..Вы;ход схемы сравнени  подключен к входу релейного элемента 9 с петлёй Рййтёрезйеа, / пр мой и инверсный вйходы которого через блоки 10 и 11 задержки св заны с входами схемы 12 формировани  управл ющих сигналов. Выходы этой ШЕ|--йЩКЖ)ё1ГыГ-даедам силовых ключей 2, 4 и 3, 5 со этветственно.. Блоки задержки (фиг. 2) своими вхо дами соёдинёнь с соответствующими выходами релейного элемента и содер ат каждый двухвходрвый элемент 13 и 14 И, двухвходовый элемент 15 и 16 ИЛИ, одновибратор 17 и 18 и инвертор 19 и 20 соответственно. Пор док соединени  элементов блока за дёржкиОданаков, пьётому. проследим его дл  одного, например верхнего, блока. Один из входов схемы 13 И св зан с лр мым выходом релейного элемента 9, а к второму через инвертор 20 подключен выход одновибратора Д8 шжнегр (соседнего) блока задержки . Выход схемы 13 соединен, с вхо- ., ,цом элемента 15 ИЛИ и с входом одно ( вибратора 17. На второй вход схемы The purpose of the Invention is to establish a device for a residual and increase the reliability of the converter. The goal is achieved by the fact that the relay element and the inverse outputs of the relay element and the two inputs of the control signal forming circuit are switched on the blocks for the shifts. The delay unit consists of a two-input AND element, a single vibrator, two input OR elements, and an inverter. A direct or inverse output of the relay element is connected to one of the inputs of the AND element, and the output of the one-vibrator of the neighboring delay unit is connected to the second input of the I element. The output of the AND element is connected to the input of its own one-shot and with one of the inputs of the element OR, to the input of the input of the single-shot one-shot. the OR element is connected to the input of the formation of control signals. , FIG. 1 shows a functional diagram of the device in relation to a bridge power amplifier voltage; FIG. 2 shows a functional block diagram of a delay unit; FIG. 3 -oscopylograms and signals in separate circuits; The device (Fig. 1) contains a voltage power amplifier 1, which in the case of a bridge circuit consists of four-partly controlled. . keys 2-5. The output of the power amplifier is connected to the load 6, in series with which the input circuit of the current meter 7 is connected. The current output terminal is connected to one of the inputs of the comparison circuit 8, the second input of which is connected to the Ugy .. master signal bus. The comparison circuit stroke is connected to the input of the relay element 9 with the Ryterezjea loop, / direct and inverse inputs through blocks 10 and 11 delays are associated with the inputs of the control signal generation circuit 12. The outputs of this SCHE (-) (SCA)) 1-GyG-Dedam power switches 2, 4 and 3, 5 are respectively .. The delay blocks (Fig. 2) connect with the corresponding outputs of the relay element and the content of each two-input element 13 and 14 And , two-input element 15 and 16 OR, one-shot 17 and 18 and inverter 19 and 20, respectively. The order of the connection of the elements of the block by the dogs. trace it to one, for example top, block. One of the inputs of the circuit 13 is connected with the output of the relay element 9, and the output of the one-vibrator D8 shnegr (adjacent) delay block is connected to the second one through the inverter 20. The output of the circuit 13 is connected, with the input,., Of the element 15 OR, and with the input one (the vibrator 17. To the second input of the circuit

Claims (2)

748770 15 пoдkлючeн выход одновибратора 17. Он же через инвертор 19 соединен с входом Схемы 14 И нижнего блока задержки . Выход элемента 15 ИЛИ св зан с соответствующим входом схема 12 формировани . Устройство работает следующим образом . .в начальный момент времени tp (фиг.3) задающий сигнал UBX превышает сигнал обратной св зи i ключи 2 и 4 (фиг.1)силового усилител  напр жени  открыты и ток в нагрузке б .под действием напр жени  Uj, нарастает . При таком состо нии устройства потенциал 0 на пр мом выходе релейного элемента соответствует логической единице (лог, 1), а на другом . (инверсном) UK.2, логическому нулю (лог. О). Потенциалы на выходах одновибраторов (фиг.2) равны лог. О, на выходе Элемента 15 ИЛИ - лог. 1, а на выходе элемента 16 - лог. О. В момент, времени t сигнал обратной св зи превышает задакедий сигнал С с учетом ширины петли гистерезиса . Сигналы на выходах релейного элемента измен ютс  на противоположные: лог. и. лог. О и на выходах схемы формировани  по л ютс  команды на запирание ключей 2 и 4 и отпирание ключей 3 и 5. Так как на вход элемента 14 И поступаетсигнал лог. 1 с выхода инвертора 19, то на выходе элемента 14 по вл етс -сигнал лог. 1 и передним фронтом запускает одновибратор 18, т.е. сигнал иоЭн,принимает на врем  с t по значение лог. tj. В результате сигнал лог. О с выхода инвертора 20 в течение этого интервала поступает на вход элемента 13 И, запреща  прохождение изменений сигнала по другому входу, подключенному к выходу релейного элемента , на выход элемента 13. Если, например, в момент времени t,, расположенный внутри интервала t., -Ц , произойдет скачкообразное изменение заданного сигнала Uftx и он окажетс  больше сигнала обратной св зи 1) , то сигналы на выходах релейного элемента измен тс  Ufi лог; 1, и лог. р. Состо ние же сигналов на выходах; элементов 15 и 16 ИЛИ останетс  без изменений,Это обусловлено тем,что импульс одновибратора 18 , Ч поддерживает сигнал лог, на выходе элемента 16 ИЛИ и через инвертор 20 обеспечивает наличие сигнала лог. на входе элемента 13 И. После окончани  генерации импульса одновибратором 18 в момент времени tj элемент 13 И откроетс  и сигналы , и й измен т свои значени : Ц,, лог. 1, Ub лог. О, на ,ключи 2 и 4 поступ т Ко1манды на открывание, а на 3 и 5 - на запирание,В этот же моманд: времени произойдет запуск одновибратора 17 (фиг.2), импульс которого блокирует прохождение гигналов на интерв.але tj-t. Если длительности импульсов, генерируемых одновибраторам 17 и 18, превышают врем  пёрёйо-йного процесса изменени  состо ний силовых ключей 2-5, то нормаль ный Зрежим работы устройства не Ьудет н&р$ и1атьс  даже в случае совпадени  изменений задающего сигнала с интервйЙЬм переключени  силовых ключей. Использование в преобразователе посто ннйго тока в переменный блоков задержки позвол ет исключить Прохождение команд на переход ключей силового усилител  напр жени  в новое состо ние :ДО тех пор, пока не закончилось . ;П1эвдадущее переключение. Это повышает надежность работы преобразо вател . Формула изобретени  Однофазный преобразователь посто  ноРЙ. в Леременный, например дл  шагового электродвигател , содержащий измеритель тока, схему сравнени  релейный элемент, имекадий пр мой и 7 инверсный выходы, формирователь управл ющих сигналов и силовой усилитель напр жени , отличающийс  тем,что,с целью повьаиенн  надежности, введены два идентичных блока задержки, каждый из которых содержит двухвходовый элемент И, одновивратор, двухвходовый элемент ИЛИ и йайертор, причем одни входа элемей рв И соединены соответственно с и инверсным выходами релейного элемента к каждому из других входов элемента И через инвертор подключен выход одновибратора другого ёлока задержки, выход каждого элемента И соединен с одним входом элемента ИЛИ и входом собственногчз оДновибратора, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ, а выход последнего св зан d входом формировател  управл ющих импульсов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бочкарев О.Е. Особенности беоколлекторного двигател ,питаемого от источника тока.-сб. Электронна  техника в автоматике , вып.9, Советское радио , 1977,с.200-208, 748770 15 one-vibrator output 17 is connected. It is connected via inverter 19 to the input of Scheme 14 and the lower delay unit. The output of element 15 OR is associated with the corresponding input of the formation circuit 12. The device works as follows. . at the initial time tp (Fig. 3), the driving signal UBX exceeds the feedback signal i, keys 2 and 4 (Fig. 1) of the power voltage amplifier are open and the current in the load b. under the action of the voltage Uj, increases. In this state of the device, potential 0 at the direct output of the relay element corresponds to a logical unit (log, 1), and at another. (inverse) UK.2, logical zero (log. O). The potentials at the outputs of one-shot (figure 2) are equal to the log. Oh, at the output of Element 15 OR - log. 1, and the output element 16 - log. A. At the time t, the feedback signal exceeds the delayed signal C, taking into account the width of the hysteresis loop. The signals at the outputs of the relay element are reversed: log. and. log The commands for locking keys 2 and 4 and unlocking keys 3 and 5 are available at the outputs of the formation circuit. Since the input of element 14 And the signal goes to the log. 1 from the output of the inverter 19, then at the output of the element 14 a signal appears. 1 and the leading edge starts the one-shot 18, i.e. signal ioEn, takes at time from t to the value of the log. tj. As a result, the signal log. About from the output of the inverter 20 during this interval enters the input element 13 And, prohibiting the passage of changes in the signal to another input connected to the output of the relay element, the output element 13. If, for example, at time t, located inside the interval t. , -C, a jump-like change of the given signal Uftx will occur and it will be greater than the feedback signal 1), then the signals at the outputs of the relay element will change to Ufi log; 1, and log. R. The state of the signals at the outputs; elements 15 and 16 OR will remain unchanged. This is due to the fact that the pulse of the one-shot 18, H supports the signal log, at the output of element 16 OR and through the inverter 20 provides the signal log. at the input of element 13 I. After the end of the generation of a pulse by the one-shot 18 at the moment of time tj element 13, both the signals will open and the values will change: C, log. 1, Ub log. Oh, on, the keys 2 and 4 arrive at a command to open, and to 3 and 5 to lock it. At the same time: the one-shot 17 will start (figure 2), the pulse of which blocks the passage of signals at the interval tj- t. If the durations of the pulses generated by the single vibrators 17 and 18 exceed the time required for the process of changing the states of the power switches 2-5, then the normal operating mode of the device will not be enough even if the changes in the driving signal coincide with the interval switching of the power switches . The use of a constant-to-alternating current delay block in the converter allows you to eliminate the passage of commands to switch the keys of a power voltage amplifier to a new state: until it has ended. ; P1 evadduschee switching. This increases the reliability of the transducer. Claims of invention Single-phase converter. For example, for a stepper motor, comprising a current meter, a comparison element, a relay element, direct and 7 inverse outputs, a driver of control signals and a power voltage amplifier, characterized in that, in order to ensure reliability, two identical delay units are inserted , each of which contains a two-input element And, a single-input device, a two-input element OR, and a yayertor, with one input of the elements of the RV I and connected respectively to the inverse outputs of the relay element to each of the other inputs And through the inverter, the one-vibrator output of another delay cell is connected, the output of each element AND is connected to one input of the OR element and the input of a single Vibrator whose output is connected to another input of the OR element, and the output of the latter is connected to the input of the driver of the control pulses. Sources of information taken into account in the examination 1. Bochkarev O.E. Features of the besokollektorny engine fed from a current source.- sb. Electronic engineering in automation, issue 9, Soviet radio, 1977, p.200-208, 2.Бродовский В.Н. и Иванова E.G. Приводы с частотнотоковым управлением . М., Энерги , 1974, с. 8i-94.2. Brodovsky V.N. and Ivanova E.G. Drives with frequency current control. M., Energie, 1974, p. 8i-94. - л-..-г.--4- .(j iif Cfelft-H- s-r-i i Um- l -..- g .-- 4-. (j iif Cfelft-H-s-r-i i Um U(JU (J /9/9 UntUnt utiuti HcfdH.iHcfdH.i фаг.phage. UU I II I I I iLiL