Трехфазный генератор

 

„,SU, 1020962,А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН :

К ДВТОРСКОМУ-.свидЕТЕЛЬСТВу . - j (21) 3377751/18-.09... тор и делитель напряжения „который (22), 25.:12.8.1, - .. - -: . включен между первым входаи фазйрую(46), 30 .05.83; -gita. g 20 . ., - щей RC-цепи и инверсным выходом уси(72) А.А.Галицкас . . -. лителя с парафазным выходом, при (71 );Ордена Трудового Красного Знание- этом Резистивный элемент Фазирующей ни ййститут физики полупроводников . - кС-цепи каждого каскада выполнен в

AH Литовской ССР— : виде элемента с электрически уярав(53) 621.373Л2(088.8).: - .:: ляемым сопротивлением, в каждом кас(56) 1. Авторское свидетельство СССР каде первый вход фазового детектора

0 354518, кл. Н 03:,В :27/00, 1969.: подключен к неинверсйому выходу уси2.: Авторское свидетельство СССР : . - лителя с парафазным выходом, а выход

Н . 14699, кл. Н 03 8 27/00, 1971, соединен с первым входом аналогового (прототип). . : . - . сумматора, выход которого подключи к.управлякп4ему входу элемента c ýâåêò- (54)(57) ТРЕХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содер-. Рически управляемым сопротивленйем, жащий включенные в кольцо первый, вто- первые входы Фазирующих RC-цепей, . я

Рой и-тРетий каскады, каждый из кото- первого, второго и третьего каскадов--рых содержит..усилитель с парафазным соединены с неинверсными -выходами выходом и Фазирующую яС-цепь,. состоя-- усилителей с ггарафазными выходами щую из резистивного .элемента и кон-. . соответственно третьего, первого и денсатора, при этом первые выводы второго каскадов, вторые входы Фазирую резистивного элемейта .и конденсатора . щих С-цепей первого, второго и тре- : объединены и подключены к входу уси- . тьего каскадов соединены с инверсными лителя с парафазнйм выходом, второй - выхода усилителей с парафазным вы-, - вывод резистивного элемента является: .. ходом соответственно третьего, первопервым входом. Фазирующей кС-цепи, - го и второго каскадов, вторые входы вторым входом которой является вто-. -, Фазовых детекторов йервого, второго ирой вывод конденсатора, о т л и ч а--: третьего каскадов соединены с.отводаю шийся тем, что, с целью повы- ., ми 4елителей напряжения соответственшения стабильности сдвига фаз выход"- -. . но третьего, первого и второго каска-. ных напряжений в диапазоне частот, в дов, вторые входы всех аналоговых суикаждом каскаде дополнительно введены маторов объединены и являются управ.-:: фазовый детектор, аналоговый сумма" .- ляющим входом трехфазного генератора.1020962

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах питания синхронных и серводвигателей в электромеханической аппаратуре различного назначения.

Известен трехфазный генератор, содержащий три усилительных каскада с фазирующими RC-цепями, включенные по кольцевой схеме P1 ) .

Однако данный генератор может работать только на одной фиксированной частоте и имеет низкую стабильность сдвига фаз выходных напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трех" фазный генератор, содержащий включенные в кольцо первый, второй и третий каскады, каждый из которых содержит усилитель с парафазным выходом и фазирующую RC-цепь, состоящую из резистивного элемента и конденсатора, при этом первые выводы резистивного элемента и конденсатора объединены и подключены к входу усилителя с пара" фазным выходом, второй вывод резистивного элемента является первым входом фазирующей RC-цепи, вторым входом которой является второй вывод конденсатора I 2 ) .

Однако данный трехфазный генератор не может перестраиваться по частоте и имеет низкую стабильность сдвига фаз выходных напряжений.

Цель изобретения — повышение стабильности сдвига фаз выходных колебаний в диапазоне частот.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазный генератор, содержащий включенные в кольцо первый, второй и третий каскады, каждый из которых содержит усилитель с парафазным выходом и фазирующую RC-цепь, состоящую из резистивного элемента и конденсатора, в котором первые выводы резистивного элемента и конденсатора объединены и подключены к входу усилителя с парафазным выходом, второй вывод резистивного элемента является первым входом фазирующей

RC-цепи, вторым входом которой является второй вывод конденсатора, в каждом каскаде дополнительно введены фазовый детектор, аналоговый сумматор и включенный между первым входом фазирующей RC-цепи и инверсным выходом усилителя с парафазным выходом делитель напряжения, при этом резистивный элемент фазирующей RC-цепи каждого каскада выполнен в виде элемента с

50 дов 1-3., Для выполнения условия. самовозбуждения трехфазного генератора суммарный фазовый сдвиг, вносимый всеми тремя каскадами, должен составлять полный угол, т.е. p4 + Q + g =360, 2

Фазирующие RC-цепи, включенйые между парафазными выходами усилителей 4, имеют фазовый диапазон 0-180О, а максимальный фазовый сдвиг, вносимый

t0

40 электрическим управляемым сопротивлением, в каждом кас.каде первый вход фазового детектора подключен к неинверсному выходу усилителя с парафазным выходом, а выход соединен с первым входом аналогового сумматора, выход которого подключен к управляющему входу элемента с электрически управляемым сопротивлением, первые входы фазирующих RC-цепей первого, второго и третьего каскадов соединены с неинверсными выходами усилителей с парафазными выходами соответственно третьего, первого и второго каскадов, вторые входы фазирующих RC-цепей первого, второго и третьего каскадов соединены с инверсными выходами усилителей с парафазным выходом соответственно третьего, первого и второго каскадов, вторые входы фазовых детекторов первого, второго и третьего каскадов соединены с отводами делителей напрожения соответственно, третьего, первого и второго каскадов, вторые входы всех аналоговых сумматоров объединены и являются управляющим входом трехфазного генератора, На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого трехфазного генератора; на фиг.2 векторные диаграммы, поясняющие его работу.

Трехфазный генератор содержит первый каскад 1, второй каскад 2, третий каскад 3, усилители 4 с парафазным выходом, фазирующие RC-цепи 5, элементы 6 с электрически управляемым сопротивлением, конденсаторы 7, фазовые детекторы 8, аналоговые сумматоры 9, делители 10 напряжения.

Трехфазный генератор работает следующим образом.

Напряжением, поступающим на управляющие входы элементов 6 через аналоговые сумматоры 9 с управляющего входа трехфазного генератора, устанавливаются определенные фазовые сдвиги, вносимые фазирующими RC-цепями 5, первого, второго и третьего каска3 10 всеми каскадами, составляет 3 180 =540 ; Поэтому при фиксированном управляющем напряжении самовозбуждение трехфазного генератора всегда обеспечивается на одной частоте.

Паразитное самовозбуждение трехфазного генератора по трактам стабилизации фазы исключено поскольку низкочастотные RC-фильтры, содержащиеся в фазовых детекторах, имеют фазовый диапазон 0-90, а суммарный их фазовый сдвиг не превышает 3 90 =270, т,е. не составляет полного угла.

В идеальном случае, когда фазирующие RC"öåïè 5 идентичны, фазовые сдвиги между напряжениями на неинверсных выходах усилителей 4 (векторы ОЛ, ОВ и ОС на фиг,2)составляют в точности 120, Тогда при среднем положении отвода делителя 10 напряжения векторы Оа, Ов и Ос изображающие напряжения на отводах делителей .10 напряжения, перпендикулярны соответствующим векторам ОА, ОВ и OC. u. фазовые детекторы 8 на выходах не выдают сигнала ошибки. В реальном случае фазирующие RC"öåïè 5 не идентичны,- углы между векторами ОА, ОВ и

ОС .отличаются от 120 и не перпендикулярны соответствующим векторам Оа, Ов и Ос, вследствие чего на выходах фазовых детекторов 8 появляются- сигналы ошибки, графически определяемые как проекции первых векторов на:соответствующие вторые. Сигналы ащибки изменяют сопротивленив соответствующи элементов 6, в результате чего изменяются фазы выходных колебаний дотех пор, пока углы между векторами

20962 4

Оа и ОА, Ов и ОВ, Ос и ОС становятся прямоугольными, а углы между векторами фазных напряжений ОА, ОВ и ОС о равными 120 . Благодарв обратной свяs зи посредством фазовых детекторов 8 фазы между выходными колебаниями стабильны при воздействии различных де" стабилизирующих факторов.

При изменении положения отводов

<0 делителей 10 напряжения концы векторов Ca,Oâ и Ос скользят по прямым

АВ, CA и ВС, при этом векторы вы-. ходных напряжений ОА, ОВ и ОС вращаются в соответствующие направления.

15 Таким образом s данном трехфазном генераторе возможна регулировка фаз выходных колебаний в пределах -30+30о

Частоту генерации трехфазного ге20 нератора можно менять электрически, т.е. внешним управляющим напряжением, при этом. сохраняются фиксированные фазовые соотношения между выходными колебаниями. Пределы изменения часто25 ты трехфазного генератора зависят от характеристик элементов б.

Таким-образом, предлагаемое устройство обладает стабильностью фаз выходных напряжений, возможностью ре30 гулирования фаз, возможностью регулирования частоты в широких пределах.

В предлагаемом устройстве достигается полная развязка регулирования фазы и частоты в широком фазовом и частотном диапазонах, что открывает новые возможности усовершенствования х фазометрических измерительных. приборов, расширения их функциональных воз" можностей, а, также позволяет сократить

40 объем оборудования при их реализации.

1020962

Составитель В.Рудай

Техред К,Мыцьо Корректор О.Билак

Редактор А.Мотыль филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3914/48 Тираж 936 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5