Устройство для улучшения гармонического состава на выходе статического преобразователя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАЗА НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ f содержащее преобразователь частоты в напр51жение, вход квторого соединен с входным выводом устройства, и m резонансных контуров, шмеющих йаяуиай в своем составив трансформатор, конденсатор, соед:(иненный одним ЁЫВОЙсм с вторичной обмрткой трансформато;ра и. управляемый усилитель , вход и выход которого соединены через упо- . минутый конденсатор,причем контуры ;включёны последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройства , о т л ;и-ч а ю щ её с я тем, что, с целью повьшения эффективности снижения гармоник при непостоянной нагрузке путем повышения точности настройки контуров на резонанс на частотах гармоник в широком диапазоне изменения Нагрузки в него введен сумматор, соединенный выходом с вторым , управляюьчим, входом усилителя каждого контура, и датчик тока нагрузки , соединенный с одним из входов cyNwaTopa через функциональный преобразователь , а другой вход сумматора соединён с выходом преобразовате (Л ля частоты а напряжение, причем коэффициент усиления управляемого усилителя обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе пре6б)разователя частоты 2 в напряжение и обратно пропорционален зависимости индуктивности первич .- ной обмотки трансформатора от тока на грузки. |С т со 00. сх

г

УДАРСТВЕНКЦЙ КОМИТЕТ СССР Ш,Н 02 М 1/12 (2i ) 2545081/24-07, (22) 18. 11. 77 (46) 30. 05. 83. Бюл В 20 (72) В.Л.Головкин и. В,Н.Климов

{71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный. институт им,Серго Орджоникидзе .(ЬЗ) б21.314.1(088.8) .(56)- 1.Анисимов. Я.Ф, Особенности прнменения полупроводниковых преобразо-. вателей в судовых электроустановках.

Л.; "Судостроение", 1973, с.221.2. Авторское свидетельство СССР . В б18826, кл. Н 02 Я 1/13, 1978, .(54) (57 } УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ

ГАРИОНИЧЕСКОГО СССТАВА НАПРЯЖЕНИЯ

HA ВЬИОДЕ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЭОВА: .РЕЛЯ, содержащее преобразователь частоты в напряжение, вход кеторого сое« динен. с входным выводом устройства, и т реэонанснйх контуров, имеющих каждый.в своем составе трансформатор,. конденсатор, соединенный одним выводом с вторичной обмоткой трансформатора, и.управляемый усилитель, вхоц и выход которого соединены через упо-, мянутый конденсатор, причем контуры

: включены последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройст- ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью новыаения эффективности .снижения гармоник при непостоянной нагрузке путем повышения точности настройки контуров на резонанс на частотах гармоник в широком диапазоне изменения нагрузки,в него введен сумматор, соединенный выходом с вторым, управляющим, входом усилителя .каждого контура, и датчик тока на= грузки, соединенный с одним из входов сумматора через функциональный пре-. образователь, а другой вход суммато- g

:ра соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, причем коэффициент усиления управляемого усилителя обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе преобразователя частоты Я в напряжение и обратно пропорционален зависимости иидуктивности первичной обмотки трансформатора от тока на грузки.

10209

Изобретение относится к преобразователям систем электропитания и может быть использовано для сглаживания выходного напряжения импульсного регулятора и выпрямителя.

Известны пассивные электрические сглаживающие фильтры, весогабаритные показатели которых становятся черезмерно большими когда требуется высокая степень частотной избирательности или сглаживания сигнаЛ 1 1. 10"

Известны пассивные компенсацион ные фильтры(1 3, которые обладают улучшенными характеристиками, но надежная компенсация обеспечивается ими только при стабильной частоте сигнала и не обеспечивается при изменениях его частоты.

Наиболее бпизким к предлагаемОму является устройство для улучшения гармонического состава напряжения на выходе статического преобразова- 20 теля, содержащее преобразователь частоты в напряжение, вход которого соединен с входным выводом устройст, ва, и nt. резонансных контуров, имеющих каждый в своем составе транс- 25 форматор, конденсатор, соединенный одним выводом с вторичной обмоткой трансформатора, и управляемый усилитель, вход и выход которого соединены через упомянутый конденсатор, причем контуры включены последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройства и при этой второй управляющий вход каждого усилителя соединен с выводом упомянутого преобразователя частоты в напряжение. B этом устройстве контуры автоматически настраиваются на изменяющиеся частоты гармоник(2 .

Недостатком этого устройства явля-40 ется неэффективность снижения гармоник при непостоянной нагрузке, обусловленная изменением подмагничивания трансформатора контура при изменении тока нагрузки и соответствующим изме-45 нением индуктивностей обмоток трансформатора, изменяющим частоту настрой ки контуров и нарушающим условие резонанса контуров на частотах гармоник. 50

Цель изобретения — повыаение эффективности снижения гармоник при непостоянной нагрузке путем повьваения точности настройки контуров на резонанс на частотах гармоник в широком диапазоне изменения нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для улучшения гармонического состава напряжения на входе статического преобразователя, содержащее преобразователь частоты в 60 напряжение, вход которого соединен с входным выводом устройства,и резонансных контуров, имеющих каждый в своем составе трансформатор, конденсатор, соединенный одним выводом с вторич38 2 ной обмоткой трансформатора и управляемый усилитель,,вход и выход которого соединены через упомянутый конденсатор, причем контуры включены последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройст1 ва, введен сумматор, соединенный выходом с вторым, управляющим, входом усилителя каждого контура, и датчик тока нагрузки, соединенный с одним из входов сумматора через функциональный преобразователь, а другой вход сумматора соединен с выходоМ преобразователя частоты в напряжение, причем коэффициент усиления управляемого усилителя обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе преобразователя частоты в напряжение и обратно пропорционален зависимости индуктивности первичной обмотки трансформатора от тока нагрузки.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для улучшения гармонического состава напряжения на выходе статического преобразователя содержит rn проходных резонансных контуров 1, составленных каждый из трансформатора 2 с первичной обмоткой 3 и вторичной обмоткой 4, управляемого усилителя 5 с управляемым коэффициентом усиления напряжения и конденсатора б, включенного между входом 7 и выходом 8 усилителя 5, присоединенного входом 7 к одному зажиму вторичной обмотки 4, причем контуры 1 включены последовательно первичными обмотками 3 трансформатора 2 между импульсным регулятором 9 и нагрузкой 10, преобразователь 11 частоты в напряжение, соединенный своим входом с входным выводом устройства, датчик 12 тока, функциональный преобразователь 13, соединенный входом с выходом датчика 12 тока, и сумматор 14 напряжений, выход которого соединен с вторым, управляющим входом 15 каждого управляемого усилителя, один вход сумматора соединен с выходом преобразователя

11, а другой вход — с выходом преобразователя 13. Управляемый усилитель

5 и преобразователи 11 и 13 выполнены так, что коэффициент усиления от входа 7 до выхода 8 управляемого усилителя А>) 1 обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе преобразователя 11 и обратно пропорционален зависимости индуктивности первичной обмотки трансформатора от тока нагрузки.

Каждый иэ контуров 1 представляет собой резонансный заграждавший фильтр-пробку, настроенный на частоту одной из гармоник выходного

102093S

Составитель В. Андреев

Техред С.Иигуиова Корректор. С.шекмар .

Редактор Е.Папп

Заказ 3912/47 Тирам 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная 4 сигнала импульсного регулятора 9, причем емкостью контура служит действующая емкость конденсатора 6, увеличенная по сравнению с его номинальной емкостью в А +1 раэ, т.е. (вследствие A>)1) примерно.в A раз. 5

Благодаря заграждающему действию контуров гармоники сигнала регулятора 9 ослабляются устройством на их пути к нагрузке. Изщенения частоты .коммутации регулятора 9, приводя- 30 щие.к изменениям частот гармоник, преобразуются преобразователем 11 в изменение напряжения на входе сумматора, а значит, и управляющего напряжения на входах 15 усилителей

5, приводящее к изменению коэффициента А, и действующего значения емкости контура и его частоты настройки ы

1 где (, и С - при1 о

А

20 веденн Е к первичной обмотке трансформатора индуктивность и действую-. щая емкость. контура, вследствие обратной пропорциональности А и С квадрату частоты основной гармоники 25 сигнала регулятора 9 обеспечивается следование частот настройки контуров эа изменякнцимися частотами гармоник. При изменении тока нагруЗки сигнал датчика 12 тока преобразуется преобразователем 13 в изменение напряжения на входе сумматора 14, а значит и управляющего напряжения на входах 15 усилителей 5, приводящее к изменению действующего значения емкости, компенсирующему изменению индуктивности 4 контура, вызванное изменением подмагничивания (тока нагрузки ), — благодаря обратной пропорциональности А и С зависимос-ти L, от тока нагрузки произведение L С и ui- контуров остаются не зависящими от нагрузки. Благодаря действию сумматора и укаэанному выполнению усилителя 5 и преобразователей 11 и 13 обеспечивается следование частот настройки контуров за частотами гармоник, т.е. постоянство настройки контуров устройства на максимальное ослабление гармоник, при изменении тока нагрузки в широких пределах.

Предлагаемое изобретение дает положительный эффект радикального повышения эффективности снижения гармоник при непостоянной нагрузке.