Исследование цифровой системы импульсно-фазового управления тиристорным мостом. Изучение работы цифровой системы импульсно-фазового управления (СИФУ) однофазного мостового управляемого выпрямителя, страница 2

Используя цифровые блоки, выведенные выше соотношения по их настройке, на рис.1 представлена виртуальная модель цифровой СИФУ однофазного управляемого выпрямителя. Как и ранее рассмотренная аналоговая система, цифровая СИФУ имеет блок синхронизации, определяющий переход питающего напряжения через 0. Положительная полуволна через логический блок (Logical Operator 1) подключает счетчик 1 (Counter 1) к генератору (Pulse generator), параметры которого определены исходя из времени счета и дискретности задания фазового угла. Так как на входе Rst установлен логический нуль, то в счетчике суммируются импульсы в течение времени 0,01с. По истечению 0,01с на входе Rst счетчика 1 появляется логическая 1 , переводящая его в исходное (нулевое) состояние, а на входе Rst счетчика 2 появляется логический 0, запускающий счетчик 2.

В сумматор 1 (Sum 1) поступает 3 кода:

- код задания (выход Uniform Encoder);

- код смещения (выход блока Constant 1);

- выход счетчика (выход Counter 1).

При достижении на выходе сумматора 1 нулевого значения, логические блоки, как и в аналоговой схеме, формируют импульсы, подаваемые на управляющие входы тиристоров Т1 - Т4.

Работа сумматора (Sum 2) и последующих логических блоков полностью совпадает с работой сумматора 1 (Sum 1). Отличие заключается в том, что на второй вход сумматора 2 подается код с выхода счетчика 2 , а импульсы с выхода логических блоков подаются на управляющие входы тиристоров Т2 и Т3.

Исследование работы цифровой СИФУ начинается с настройки блоков, которые определяются исходными данными: диапазоном изменения напряжения задания (), числом бит, кодирующих аналоговое напряжение (n=10), диапазоном изменения угла управления тиристором (), дискретность задания угла управления (), периодом частоты импульсного генератора, определяемый временем счета и дискретностью задания угла управления. Так как исследуется двухполупериодный выпрямитель при частоте питания 50 Гц, то период следования импульсов определяется по формуле:

,

где f – частота питающей сети.

Цифровая СИФУ работает следующим образом (рис.1). При подаче на вход блока Sign положительного напряжения, на выходе этого блока формируется выходной единичный сигнал, который в блоке Relational Operator 1 сравнивается с нулем. Поскольку логическое отношение истинно (1>0), то на входе формируется логическая 1, которая через блок AND 1 открывает ворота для заполнения счетчика 1, последовательностью импульсов от импульсного генератора. Одновременно через порт Rst счетчик 2 устанавливается  в исходное нулевое состояние. В тоже время на выходе блока NOT формируется логический нуль,

Рис.2. Виртуальная модель однофазного двухполупериодного мостового управляемого выпрямителя

Рис.3. Осциллограммы напряжения и тока на нагрузке однофазного мостового управляемого выпрямителя

который выполняет 2 функции: переводит счетчик 1 в режим счета и блокирует поступление импульсов на счетный вход счетчика 2. Далее код с выхода счетчика 1 поступает в сумматор 1, а с выхода счетчика 2 – в сумматор 2. При появлении положительных значений кодов на выходах сумматоров срабатывают блоки Relational Operator, подавая импульсы на управляющие входы тиристоров.