×
13.01.2017
217.015.6f30

Результат интеллектуальной деятельности: ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в силовых преобразователях электромагнитных подшипников. Техническим результатом является упрощение конструкции цифрового модулятора для силового преобразователя электромагнитного подшипника. Цифровой модулятор для силового преобразователя электромагнитного подшипника (фиг. 1) содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, счетчики 2 и 3, счетный триггер 4, триггер 5 знака, элементы 6 и 7 ИЛИ, триггер 8, инвертор 9, элемент 10 И, мультиплексоры 11 и 12, схему 13 ограничения и схему 14 сброса, выходные шины 15 и 16, шину 17 входного сигнала, шину 18 знака и шину 19 блокировки. Предложенный цифровой модулятор позволяет управлять силовым преобразователем электромагнитного подшипника при значительном упрощении устройства. 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в силовых преобразователях электромагнитных подшипников.

Наиболее близким по технической сущности является цифровой широтно-импульсный модулятор (см. патент России №2172062, опубл. 10.08.2001, Бюл. №22), содержащий генератор прямоугольных импульсов, два счетчика, счетный триггер, триггер знака, три элемента ИЛИ, два триггера, инвертор, четыре элемента И, два мультиплексора, формирователь импульсов, элемент И-НЕ, схему ограничения и схему сброса.

Недостатком наиболее близкого цифрового широтно-импульсного модулятора является сложность его технической реализации.

Технический результат достигается тем, что в цифровом широтно-импульсном модуляторе, содержащем генератор прямоугольных импульсов, первый и второй счетчики, счетный триггер, триггер знака, первый и второй элементы ИЛИ, триггер, инвертор, элемент И, первый и второй мультиплексоры, схему ограничения и схему сброса, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и входом счетного триггера, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с прямым и инверсным входами триггера знака, первый вход которого соединен с шиной знака, а второй вход - с выходом инвертора, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами второго счетчика, третий вход которого соединен с выходом схемы ограничения, первый и второй входы схемы ограничения соединены соответственно с шиной входного сигнала и шиной знака, второй вход первого счетчика соединен с общей шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого счетчика, четвертым входом второго счетчика, входом инвертора и первым входом триггера, прямой выход триггера соединен с первым входом первого и вторым входом второго мультиплексоров, инверсный выход триггера соединен со вторым входом первого и первым входом второго мультиплексоров, прямой выход триггера знака соединен с третьими входами первого и второго мультиплексоров, выход схемы сброса соединен с вторым входом элемента И, выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера, четвертые входы первого и второго мультиплексоров соединены с шиной блокировки, выходы первого и второго мультиплексоров соединены соответственно с первой и второй выходными шинами.

Существенные отличия находят свое выражение в новой совокупности связей между элементами устройства. Указанная совокупность связей позволяет упростить конструкцию цифрового модулятора для силового преобразователя электромагнитного подшипника.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового модулятора, на фиг. 2 - функциональная схема схемы ограничения, на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Цифровой модулятор для силового преобразователя электромагнитного подшипника (фиг. 1) содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, счетчики 2 и 3, счетный триггер 4, триггер 5 знака, элементы 6 и 7 ИЛИ, триггер 8, инвертор 9, элемент 10 И, мультиплексоры 11 и 12, схему 13 ограничения и схему 14 сброса, выходные шины 15 и 16, шину 17 входного сигнала, шину 18 знака и шину 19 блокировки. Выход генератора 1 прямоугольных импульсов соединен с первыми входами элементов 6 и 7 ИЛИ и входом счетного триггера 4, выход которого соединен с первым входом (входом прямого счета) счетчика 2. Вторые входы элементов 6 и 7 ИЛИ соединены соответственно с прямым и инверсным входами триггера 5 знака, первый вход которого соединен с шиной 18 знака, а второй вход - с выходом инвертора 9. Выходы элементов 6 и 7 ИЛИ соединены соответственно с первым (прямого счета) и вторым (обратного счета) входами счетчика 3, третий вход (вход предварительной установки) которого соединен с выходом схемы 13 ограничения. Первый и второй входы схемы 13 ограничения соединены соответственно с шиной 17 входного сигнала и шиной 18 знака. Второй вход (вход предварительной установки) счетчика 2 соединен с общей шиной, а выход (выход переноса) - с первым входом элемента 10 И, выход которого соединен с третьим входом (входом стробирования) счетчика 2, четвертым входом (входом стробирования) счетчика 3, входом инвертора 9 и первым входом (входом сброса) триггера 8. Прямой выход триггера 8 соединен с первым входом (информационным входом) мультиплексора 11 и вторым входом (информационным входом) мультиплексора 12. Инверсный выход триггера 8 соединен с вторым входом (информационным входом) мультиплексора 11 и первым входом (информационным входом) мультиплексора 12. Прямой выход триггера 5 знака соединен с третьими входами (входами выбора) мультиплексоров 11 и 12. Выход схемы 14 сброса соединен с вторым входом элемента 10 И. Выход счетчика 3 соединен с вторым входом (входом установки) триггера 8. Четвертые входы (входы разрешения) мультиплексоров 11 и 12 соединены с шиной 19 блокировки. Выходы мультиплексоров 11 и 12 соединены соответственно с выходными шинами 15 и 16.

Генератор 1 прямоугольных импульсов может быть выполнен, например, на микросхеме 155ЛА3 с кварцевой стабилизацией или с времязадающим конденсатором. Счетчики 2 и 3 могут быть реализованы, например, на микросхемах К555ИЕ7. Счетный триггер 4, триггер 5 знака и триггер 8 могут быть выполнены на микросхемах К555ТМ2. Элементы 6 и 7 ИЛИ могут быть реализованы микросхеме К555ЛЛ1, инвертор 9 - на микросхеме К555ЛН1, а элемент 10 И - на микросхеме К555ЛИ1. Мультиплексоры 11 и 12 могут быть выполнены на микросхеме К531КП2.

Схема 13 ограничения (фиг. 2) содержит, например, группу 20 элементов ИЛИ, группу 21 элементов И, элемент 22 И-НЕ, элементы 23 и 24 ИЛИ, элемент 25 ИЛИ-НЕ и инвертор 26.

В зависимости от величины, на которой должен быть ограничен входной сигнал, n-разрядные входы шины 17 разбиваются на две группы: с 1 до (n-m) и с (n-m+1) до n, причем m<n. Первая группа разрядов - с 1 до (n-m), соединена с первыми входами группы 20 элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами группы 21 элементов И, выходы которых являются (n-m) младшими разрядами выхода схемы 13 ограничения. Вторая группа разрядных входов шины 17 - с (n-m+1) по n - являются соответствующими разрядами выхода схемы 13 ограничения. Они соединены с m входами элемента 22 И-НЕ и элемента 23 ИЛИ. Выход элемента 22 И-НЕ соединен с первым входом элемента 24 ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами группы 21 элементов И. Выход элемента 23 ИЛИ соединен с первым входом элемента 25 ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом инвертора 26, а выход - со вторыми входами группы 20 элементов ИЛИ. Второй вход элемента 24 ИЛИ и вход инвертора 26 соединены с шиной 18 знака.

Схема 14 сброса, например, может быть выполнена в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора, причем второй вывод резистора присоединяется к шине питания, а второй вывод конденсатора - к общей шине. Вывод сопротивления, соединенный с конденсатором, является выходом схемы 14 сброса.

Цифровой модулятор для силового преобразователя электромагнитного подшипника работает следующим образом.

После включения напряжения питания схема 14 сброса формирует сигнал, который устанавливает в исходное состояние триггер 8, стробирует через элемент 10 И счетчики 2 и 3, а также через инвертор 9 - триггер 5 знака. При этом входной сигнал, пройдя через схему 13 ограничения, записывается в прямом (при положительном знаке сигнала) или дополнительном (при отрицательном знаке сигнала) коде в счетчик 3, а код знака этого сигнала записывается в триггер 5 знака.

В зависимости от знака входного сигнала импульсы генератора 1 с частотой f0 (фиг. 3а) проходят либо через элемент 6 ИЛИ (знак положительный), либо элемент 7 ИЛИ (знак отрицательный) и поступают соответственно либо на вход прямого счета, либо на вход обратного счета счетчика 3. В зависимости от величины N входного сигнала на выходе переноса счетчика 3 через промежуток времени

,

где n - количество разрядов двоичного счетчика,

после начальной установки (стробирования) появится отрицательный импульс (фиг. 3б). Этот импульс поступает на вход установки триггера 8. При этом на инверсном выходе триггера 8 появляется сигнал низкого уровня, который поступает на первый вход мультиплексора 12 и второй вход мультиплексора 11, а на прямом выходе триггера 8 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на первый вход мультиплексора 11 и второй вход мультиплексора 12. Прямоугольные импульсы с генератора 1 поступают также на вход счетного триггера 4, который производит деление частоты f0 на 2. Прямоугольные импульсы с частотой (фиг. 3в) со счетного триггера 4 поступают на счетный вход счетчика 2. На выходе переноса счетчика 2 через промежуток времени

после начальной установки появляется отрицательный импульс (фиг. 3г), который, пройдя через элемент 10 И, поступает на вход сброса триггера 8 и возвращает его в исходное состояние. Этот же импульс через элемент 10 И стробирует счетчики 2 и 3 и через инвертор 9 - триггер 5 знака, после чего процесс формирования выходных сигналов счетчиков 2 и 3, триггера 8 и мультиплексоров 11 и 12 повторяется. Если на шине 19 блокировки присутствует разрешительный сигнал, то при положительном знаке входного сигнала на выход мультиплексора 11 проходит сигнал с прямого выхода триггера 8, а на выход мультиплексора 12 - с инверсного выхода триггера 8. При отрицательном знаке входного сигнала на выход мультиплексора 11 проходит сигнал с инверсного выхода триггера 8, а на выход мультиплексора 12 - с прямого выхода триггера 8. В результате на выходных шинах 15 и 16 (фиг. 3д, е) цифрового модулятора при любом знаке входного сигнала получается прямая и инверсная широтно-модулированные последовательности импульсов скважностью

.

Эти последовательности импульсов могут управлять силовыми транзисторами, регулирующими напряжения (токи) на обмотках противоположных магнитов электромагнитного подшипника. При запретительном уровне сигнала на шине 19 блокировки на выходных шинах 15 и 16 цифрового модулятора будут присутствовать сигналы низкого уровня. Это позволяет при необходимости блокировать работу силовых транзисторов и осуществлять требуемую логику запуска системы управления электромагнитным подшипником.

Схема 20 ограничения предназначена для ограничения на определенном уровне входного сигнала с целью исключения возможности опрокидывания широтно-импульсной модуляции.

Предложенный цифровой модулятор, так же как и прототип, позволяет управлять силовым преобразователем электромагнитного подшипника при значительном упрощении устройства.

Цифровой модулятор для силового преобразователя электромагнитного подшипника, содержащий генератор прямоугольных импульсов, первый и второй счетчики, счетный триггер, триггер знака, первый и второй элементы ИЛИ, триггер, инвертор, элемент И, первый и второй мультиплексоры, схему ограничения и схему сброса, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и входом счетного триггера, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с прямым и инверсным входами триггера знака, первый вход которого соединен с шиной знака, а второй вход - с выходом инвертора, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами второго счетчика, третий вход которого соединен с выходом схемы ограничения, первый и второй входы схемы ограничения соединены соответственно с шиной входного сигнала и шиной знака, второй вход первого счетчика соединен с общей шиной, а выход - с первым входом элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого счетчика, четвертым входом второго счетчика, входом инвертора и первым входом триггера, прямой выход триггера соединен с первым входом первого и вторым входом второго мультиплексоров, инверсный выход триггера соединен с вторым входом первого и первым входом второго мультиплексоров, прямой выход триггера знака соединен с третьими входами первого и второго мультиплексоров, выход схемы сброса соединен с вторым входом элемента И, отличающийся тем, что выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера, четвертые входы первого и второго мультиплексоров соединены с шиной блокировки, выходы первого и второго мультиплексоров соединены соответственно с первой и второй выходными шинами.
ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯТОР ДЛЯ СИЛОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 72.
10.08.2016
№216.015.5472

Способ получения тетразена

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ и может быть использовано для повышения безопасности производства и применения штатного взрывчатого вещества - тетразена CHON (GNGT). При получении тетразена из предварительно подогретых растворов аминогуанидин сульфата и нитрита натрия в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593636
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.8739

Цифровой широтно-импульсный модулятор

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях мощности. Техническим результатом является упрощение технической реализации цифрового широтно-импульсного модулятора. Такой результат достигается за счет того, что цифровой широтно-импульсный модулятор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603546
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8820

Энергоэффективная электрическая машина с компактными лобовыми частями обмотки

Изобретение относится к области электротехники, а именно касается особенностей конструктивного выполнения статоров и роторов машин переменного тока. Технический результат - расширение диапазона применения энергоэффективной электрической машины с компактными лобовыми частями обмотки в зону машин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602511
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8b69

Система управления погружным электроцентробежным насосом и кустовой насосной станцией

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы, а также в процессе длительной эксплуатации скважины. Система управления погружным электроцентробежным насосом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604473
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.91c4

Система управления погружным электроцентробежным насосом

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы. Система управления погружным электроцентробежным насосом содержит блок (1) задания частоты, мультиплексор (2),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605871
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.9e7a

Следящий электропривод

Изобретение относится к электротехнике, а именно к следящему электроприводу. Следящий электропривод содержит блок 1 задания, интегральный регулятор 2, пропорциональный регулятор 3, пропорционально-дифференциальный регулятор 4, силовой преобразователь 5, электродвигатель 6 с исполнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605948
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.9ea3

Релейный регулятор с переменной структурой

Изобретение относится к автоматическим регуляторам. Релейный регулятор с переменной структурой содержит блок обнаружения отклонений, сумматор, релейный блок, коммутирующий элемент, нуль-орган, индикатор экстремумов. Вход индикатора подключен к первому входу регулятора, первому входу блока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606149
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a41a

Способ разработки месторождений высоковязкой нефти с возможностью периодического прогрева пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - интенсификация добычи нефти и увеличение степени выработки запасов с одновременным снижением затрат на строительство скважин и минимизацией энергетических затрат на прогревание пласта, создание условий для периодического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607486
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a833

Способ производства фруктового продукта из груш и ягодного сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из груш и ягодного сырья. Способ производства предусматривает их подготовку, удаление несъедобных частей и кожуры, резки на ломтики толщиной не менее 2-3 мм, их заморозки при температуре (-20)°C в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611178
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.acbb

Расплавляемый электролит для химического источника тока

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке составов, включающих бромиды, метаванадаты, молибдаты калия и лития, которые применяются в качестве расплавляемых электролитов в химических источниках тока. Состав содержит бромид калия и метаванадат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612721
Дата охранного документа: 13.03.2017
Показаны записи 51-60 из 98.
27.02.2015
№216.013.2d58

Стартер-генератор автомобиля

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных объектах, в частности автомобилях для генерирования электрической энергии и запуска двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение ресурса безотказной работы при одновременном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543076
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.04.2015
№216.013.3bed

Способ гидрообработки рафинатов масляных фракций в присутствии системы катализаторов

Изобретение относится к способу гидрообработки рафинатов масляных фракций в присутствии системы катализаторов с последующей депарафинизацией растворителем продукта. Данная система катализаторов содержит оксиды никеля, кобальта, молибдена, вольфрама, алюминия. При этом гидрообработку масляных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546829
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.07.2015
№216.013.5d14

Расплавляемый электролит для химического источника тока

Изобретение относится к расплавляемому электролиту для химического источника тока, включающему бромид, метаванадат, молибдат калия. При этом электролит дополнительно содержит молибдат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид калия 6,4-7,4, метаванадат калия 64,6-66,8, молибдат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555369
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d15

Способ энантиоселективного синтеза диэтил[3-метил-(1s)-(нитрометил)бутил]малоната формулы i

Изобретение относится к способу получения диэтил[3-метил-(1S)-(нитрометил)бутил]малоната формулы I путем энантиоселективного присоединения диэтилмалоната к 4-метил-1-нитропент-1-ену в соответствии с приведенной ниже схемой. Способ характеризуется тем, что реакцию диэтилмалоната с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555370
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e67

Способ приготовления катализаторов для глубокой гидроочистки нефтяных фракций

Изобретение относится к способу приготовления катализатора для глубокой гидроочистки нефтяных фракций. Данный способ включает пропитку оксидно-алюминиевого носителя раствором соединений металлов VIII и VI групп при pH пропиточного раствора 1,5-5,0, вакуумирование носителя перед контактом его с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555708
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e89

Устройство для измерения параметров срабатывания непервичного капсюля-детонатора в подрывном электродетонаторе

Изобретение относится к области измерения параметров срабатывания средств инициирования детонации зарядов взрывчатых веществ при взрывных работах, а именно подрывных электродетонаторов (ЭД), имеющих в составе непервичный капсюль-детонатор (КД) на основе бризантных взрывчатых веществ (БВВ) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555742
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6168

Способ работы котельной установки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экономичности котельной установки. Способ работы котельной установки заключается в том, что основной поток вырабатываемого в котле водяного пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556478
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.6466

Способ получения 1-гидрокси-4-адамантанона

Изобретение относится к способу получения 1-гидрокси-4-адамантанона - действующего вещества иммуномодулирующего препарата «Кемантан». Способ заключается в окислении адамантана 98%-ной серной кислотой при температуре 70-82°С в течение 9-15 ч и дальнейшим взаимодействии с дымящей азотной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557249
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.685b

Способ определения качества покрытий на изделиях, полученных обработкой давлением

Изобретение относится к способам определения качества металлических разнофункциональных покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением. Способ определения качества покрытий на изделиях, получаемых обработкой давлением, заключается в том, что образец-свидетель перед подготовкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558268
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.6880

Способ изготовления сменных режущих пластин

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к изготовлению сменных режущих пластин с износостойким покрытием для металлорежущего инструмента. Способ включает изготовление основы и нанесение на нее износостойкого покрытия. Основу изготавливают из стальной полосы или листа путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558305
Дата охранного документа: 27.07.2015
+ добавить свой РИД