192424. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés szélességmodulált impulzusok előállítására az alharmonikusok elvén alapuló működési áramirányítók tirisztorainak vezérléséhez
1 192.424 2 Ebben az esetben a háromfázisú motorok vezérlésére történő felhasználásnál nemcsak a fordulatszám, hanem a forgásirány is szabályoztathatóvá válik. A találmány szerinti kacsolási elrendezés proceszszorműveletei a számlálási ciklusok közötti "holt időben" zajlanak le, és minden ciklus kezdetén a ciklus során elvégzendő összehasonlításokra vonatkozó adatok betárolt fonnában rendelkezésre állnak. A működés ezért nagyon gyors, a keletkezett impulzusok pedig szabályosak. A találmány szerinti megoldást a továbbiakban egy konkrét kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömb vázlata, a 2. ábra egy impulzus idődiagramja, a 3. ábra a két szinuszos jel kvantált előállításánál kapott kimeneti jellemzők idődiagramja, és a 4. ábra az szinkron motorok jellegzetes feszültség-frekvencia diagramja. Az 1. ábrán vázolt kapcsolási elrendezés ismertetése során az egyes funkcionális egységekre konkrét bithosszúság és kapacitás számadatok megjelölése mellett hivatkozunk, mert a számadatok a megértést lényegesen megkönnyítik. Az egységek azonban ettől eltérő paraméterekkel is megvalósíthatók, ezért a számszadatok semmilyen korlátozó megkötést nem jelenthetnek. A kapcsolási elrendezésben 10 óragenerátor van, amely kimenetén 20 /us periódusidejű órajeleket állít elő. Az órajelek 26 = 64 számlálási kapacitású 11 számlálót vezérelnek. A 11 számláló pillanatnyi állapota párhuzamos 12 kimenetén jelenik meg, amely ezzel összhangban 6 bites hosszúságú. A 11 számláló 13 soros kimenetén minden 64. órajelre jelenik meg impulzus. A 13 soros kimenet egyrészt egy 16 bites 14 összegző 15 órabemenetéhez, másrészt 17 proceszszor 18 órabemenetéhez csatlakozik. A 11 számláló párhuzamos 12 kimenete 19 ekvivalencia vizsgáló áramkör egyik bemenetével kapcsolódik. A 19 ekvivalencia vizsgáló áramkör másik bemenete 20 átmeneti táron keresztül 21 fő tár kimenetével kapcsolódik, szintén 6 bites párhuzamos vonalakon keresztül. A 20 átmeneti tár 3 x 6 bites szervezésű, és háromfázisú vezérlőjelek előállítása esetén szükséges. A 21 fő tár kimenete a 17 processzor 22 bemenetéhez csatlakozik és a 17 processzor 23 kimenete vérli a 20 átmeneti tár 24 vezérlő bemenetét (amelyen keresztül írás-olvasás és címzési utasításokat kap). A 21 fő tárnak 11 címbeneti vonala van és minden címen 6 bites tárolási kapacitással rendelkezik. A címbemenetek két csoportra oszlanak. Az első 5 bites csoport az előállítandó vezérlőjel amplitúdójának meghatározására alkalmas, ezért a megfelelő címbemenetet25 amlitudó címbemenetnek nevezzük. A fennmaradó 6 bites címek a vezérlőjel frekvenciájának beállítását teszik lehetővé, azokat 26 frekvencia címbemeneteknek nevezzük. A 14 összegző 16 kimenete közül csak a legmagasabb helyértékű hat 27 kimenetet használjuk, amely 6 bites 28 vonalon keresztül a 16 processzor közbeiktatásával a 21 fő tár 26 frekvencia címbemenetére kapcsolódik. Ez a kapcsolat a 16 processzor 29 bemenetén és 30 kimenetén keresztül létesül. A 14 összegzőnek 31 összegbemenete van, amely 16 bites kiépítésű, és 33 frekvencia segédtár kimenetével kapcsolódik. A 33 frekvencia segédtár 8 bites címzésű, cí-ünenként 16 bit tárolására alkalmas. A 21 fő tár 25 amplitúdó címbemenetei 34 amlitudó segédtár kimenetével vannak összekötve. A 34 amplitúdó segédtár szintén 8 bites címzésű és címenként 5 bit tárolására alkalmas. A 33 és 34 frekvencia és amplitúdó segédtárak közös címzésűek és 35 címvonaluk 36 analóg-digitál átlalakító 37 beállító szervhez csatlakozik, amelyet az 1. ábrán félköralakú pályával rendelkező speciális potenciométerként ábrázoltunk. A 37 be; állító szervnek körmozgásra csapágyazott 38 karja van, amely szintén félköralakú 39 ellenálláspályával érintkezik. A 39 ellenálláspálya két vége össze van kötve és ide, valamint 40 középleágazása köré (pl. 5 V-os) 41 áramforrás csatlakozik. A 36 analóg-digitál átalakító analóg bemenete a 38 kar pillanatnyi helyzete szerint leosztott feszültséget kapja. A 38 kar középállásában ez a feszültség 0, és két végállásában egyformán maximális. A középállástói jobbra és balra szimmetrikus kiképzés a mindkét irányú fordulatszám beállítását teszi lehetővé, a középállástól távolodva az előállított vezérlőfeszültség frekvenciája (és ezzel a hajtott motor fordulatszáma) növekszik. A 38 kar egy elkülönített 42 része negyedkörívre kiképzett 43 sínt és a 41 áramforrással összekötött 44 sínt zár rövidre a 38 karnak az első negyedkörívre eső állásaiban. A 43 sínről az egyik forgásirányban vehető le feszültség és ez 45 vonalon keresztül a 17 proceszszor iránykijelölő 46 bemenetéhez csatlakozik. Iránykijelölésnek csak háromfázisú kiépítés esetén van értelme. Dyen kiépítés mellett a 19 ekvivalencia vizsgáló áramkör kimenete háromutas 47 demultiplexer bemenetéhez csatlakozik. A 47 demultiplexer három kimenete a három R, S és T fázishoz rendelt 48, 49 és 50 impulzusformáló áramkör bemenetéihez kapcsolódik. A 48, 49 és 50 impulzusformáló áramkörök a rajzon bejelölt kapcsokon keresztül a 11 számláló 13 soros kimenetével is kapcsolódnak. A 47 demultiplexer 51 beállító bemenete a 17 proceszszor 52 kimenetéve van összekötve. A 17 processzor 53 órabemenetén keresztül a 10 óragenerátorral is összeköttetésben áll. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működését először egyfázisú szinuszos jelnek megfelelően impulzus szélességmodulált jelek előállítása esetére ismertetjük. .Az alharmónikusok elvén működő tirisztoros inverter főáramkörében lévő munka- és oltótirisztorok vezérlésére a 2. ábrán vázolt impulzus szélességmodulált impulzusokat kell előállítani, amelyek T periódusidővel rendelkeznek. Az I impuzlsunak t időpontban felfutása van, és ez to+nT) időpontokban szigorú periodicitással ismétlődik. A példakénti esetben a T periódusidő értéke 1340 jus. A tQ időpont és a (to+nT) időpont között az I impulzus előjelet vált a ti időpontban. Az impulzusszélesség moduláció a tt időpontok fázishelyzetét határozza neg. Ha az előállítandó szinuszos jel pillanatnyi értéke 0, akkor a ti időpont éppen középre esik, azaz az I impulzus szimmetrikus. Negatív pillanatérték esetén a ti időpont a t időponthoz, pozitív pillatérték esetén pedig a (to+nT) időponthoz közelít. A vezérelt tirisztorok biztonságos kioltásához tartozik egy példaául 60 /*> hosszúságú holt idő, amelyen belül jelváltás nem engedhető meg. A jelváltás szempontjából tiltott területet a 2. ábrán vonalkázással jelöltünk. Az előjelváltás helye a vonalkázott területen kivüleső M megengedett tartományon kívül bárhova eshet. 5 10 15 2C 25 3C 35 4C 45 5C 55 60 3
