Устройство для фазовой синхронизации системы управления
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок коррекции, вход которого соединен с источником синхронизирующего напряжения, а выход связан с входом компаратора, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения его точности и помехоустойчивости , оно снабжено квазипиковым детектором, а блок коррекции вьшолнен в виде колебательной системы с затуханием, причем вход квазипикового детектора подключен к источнику синхронизирующего напряжения, а выход соединен со вторым входом компаратора. ю о 4аь О)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) З(1) Н 02 M 1/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 323238/24-07 (22) 22.07.81 (46) 23.10.84. Бюл. N - 39 (72) И.П. Башкатов, B.И. Гринштейн и В.П. Жмуров (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского и Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
- И - 437190, кл. Н 02 P 13/16, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
У 562046, кл. Н 02 g i/08, 1977. (54) (57) 1. УСТРОЯСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок коррекции, .вход которого соединен с источником синхронизирующего напряжения, а выход связан с входом компаратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его точности и помехоустойчивости, оно снабжено квазипиковым детектором, а блок коррекции выполнен в виде колебательной системы с затуханием, причем вход квазипикового детектора подключен к источнику синхронизирующего напряжения, а выход соединен со вторым входом компаратора. Э
1 120461
2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что колебательная система с затуханием выполнена на двух последовательно соединенных
Изобретение относится к электротехнике и .может быть использовано, например, для синхронизации с синусоидальным напряжением питающей сети систем управления преобразователями. 5
Известны устройства для фазовой синхронизации систем управления тиристорами, содержащие трансформатор и выпрямитель, выполненный по схеме со средней точкой, подключенный к генератору пилообразного напря жения. В этих устройствах генератор пилообразного напряжения запускается при прохождении напряжения на вторичной обмотке трансформатора через нуль f1) .
Недостатком является то, что устройства оказываются чувствительными к искажениям формы сетевого нап ряжения и к переходным процессам в 20 трансформаторах при посадках напряжения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство 25 для фазовой синхронизации, содержащее блок коррекции, вход которого соединен с источником синхронизирующего напряжения, а выход связан с входом компаратора (23 .
Недостатком известного устройства является его чувствительность к колебаниям частоты сетевого напряжения и к возмущениям, вызванным переходными процессами в трансформаторе и интеграторе при кратковременных по. садках напряжения.
Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости
40 при колебаниях частоты входного сигнала, при искажениях его формы и кратковременных перерывах«поступления.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для фазовой синхинтеграторах, охваченных отрицательной обратной связью, причем конденсатор первого интегратора зашунтирован резистором. рониэации, содержащее блок коррекции, вход которого соединен с источни. ком синхрониэирующего напряжения, а выход связан с входом компаратора, снабжено квазипиковым дететором, а блок коррекции выполнен в виде колебательной системы с затуханием, причем вход квазипикового детектора подключен к источнику синхронизирующего напряжения, а выход соединен со вторым входом компаратора.
Кроме того, колебательная систе.ма с затуханием выполнена на двух последовательно соединенных интеграторах, охваченных отрицательной обратной связью, причем конденсатор первого интегратора зашунтирован резистором.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для фазовой синхронизации системы управления, на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая его работу. !
Устройство содержит блок 1 коррекции в виде колебательной системы с затуханием, выполненный на последовательно соединенных интеграторах
2 и 3, охваченных отрицательной обратной связью 4, и квазипиковый детектор 5, входы которых объединены и подключены к источнику 6 синхронизирующего напряжения, а выходы — ко входам компаратора 7. Затухание в колебательной системе блока 1 коррекции осуществляется диссипативым элементом - резистором 8.
Устройство работает следующим образом.
Периодический сигнал Ue от источника 6 синхронизирующего напряжения поступает на вход колебательной системы блока 1 коррекции и возбуждает в ней колебания. При достаточно большой добротности системы ее отклик имеет синусоидальную форму и не
11204б1 4 на фиг. 2) . В этом случае устройство вырабатывает синхроимпульсы Uв аь! х в моменты времени, соответствующие фазе синхронизирующего сигнала U с
5 равной зависит от формы синхронизирующего сигнала U
Для того, чтобы устранить влияние изменения амплитуды синхронизирующих сигналов U< на фазовый сдвиг синхроимпульсов U>b, уставка компаратора 7 формируется из синхронизирующих сигналов U0 с помощью квазипикового детектора 5. Если напряжение на выходе квазипикового детек- 10 тора 5 выбрать равным
15 где U — амплитуда выходного сигнала квазипикового детектора, U u w — амплитуда и максимальная частота синхронизирующего 20 сигнала U соответственС но
У ая — максимальное изменение час частоты синхронизирующего сигнала Uñ
25 — добротность колебательной системы, A4)1 в превышение резонансной часчастоты колебательной системы над максимальной час-30 тотой <.)о входного сигнала U<; то постоянная разряда квазипикового детектора 5 равна постоянной затухания колебательной системы. Поэтому синхроимпульсы У b,„продолжают формироваться при скачкообразных изменениях амплитуды и фазы синхронизирующих сигналов Ус и при кратковременных прекращениях их поступления. 40
Например, в частном случае (фиг. 2), колебательная система блока 1 коррекции настроена на максималь ную частоту синхронизирующего сигнала <), (т.е. д д,= О), а компаратор 7 45 настроен на уровень срабатывания, равный величине
r <" a«1.
< о
Если частота синхронизирующего сигнала U0 максимальна, амплитуда 55
U отклика максимальна, à его фазовый . сдвиг по отношению к фазе вход.т о ного сигнала равен нулю (кривая 9
0„=0 Осою ,и
"x.д=()0 э „ "Q =и,q 2 "g 1 о с с51ю с05 Qj)- - — Q) х х
/Яьи л Я 26 (1о х <1о
Яьц при „9<<1, К = 0 +1 +2
Если частота синхронизирующегосигнала U минимальна, С = <,1 — Ь<,1 о амплитуда U отклика уменьшается до величины . И я (1-- Qj ), и ен чьи сдвигается по фазе на угол ge- — И оо (кривая 10 на фиг. 2) . В результате компаратор 7 срабатывает при амплитудном значении отклика, однако моменты срабатывания по-прежнему соответствуют текущей фазе синхронизирующего сигнала U равной (, поскольл о
М "- — -14.
ll
При максимальной и при минимальной частоте синхронизирующего сигнала
13с синхроимпульсы П,» формируются при одной и той же текущей фазе. Это остается справедливым и в том случае, когда резонансная частота колебательной системы превышает максимальную частоту синхронизирующего сигнала
Пс, т.е. когда д <, ъ О. Если частота синхронизирующего сигнала U прини—
С мает промежуточные значения, фазовый сдвиг синхроимпульсов U ш в общем случае отличается от (о . Однако изменение фазового сдвига во много раз меньше фазового сдвига (отклика колебательной системы и оно уменьшается с уменьшением величины .
2ьы
Иок
Это происходит потому, что при изменении частоты ц синхронизирующего сигнала U изменяется амплитуС да U и фаза 1 отклика. Поскольку отклик сравнивается с постоянной уставкой U < равенство достигается при различных значениях фазы ((отклика. Это позволяет при соответствующей расстройке аИ1 колебательной системы и при определенном значении уставки U q > ., вычисляемом по формуле (1), значительно умень1120461 биения й
Составитель В. Бунаков
Редактор Л. Волкова Техред Т.Маточка Корректор M. Макснмишннец
Заказ 7757/43 Тираж 666
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал П!П1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шить фазовый сдвиг синхроимпульсов
U,„ при изменении частоты (,> синхро-. низйрующего сигнала U0
Выполнение колебательной системы блока 1 коррекции на двух последовательно соединенных интеграторах 2 и 3 позволяет сгладить все искажения формы синхронизирующего сигнала
Uc, придав,ему синусоидальную форму, соответствующую первой гармонике сигнала U< . Отрицательная обратная связь 4, соединяющая выход интегратора 3 с инверсным входом интегратора 2, позволяет поддерживать постоянство амплитуды U отклика колебательной системы при изменениях амплитуды синхронизирующих сигналов Up и кратковременных перерывах их поступления. С помощью диссициативного элемента 8 постоянная затухания колебательной системы выбирается равной постоянной разряда ква5 эипикового детектора 5, что позволяет согласно формуле (1) поддерживать постоянство фазы синхроимпульсов 11 ы„ при изменении частоты с ) синхронйзирующих сигналов U..
Таким образом, устройство для фаэовой синхронизации нечувствительно к кратковременным искажениям амплитуды.и фазы синхронизирующих сигна15 лов и реагирует лишь на усредненное за длительный отрезок времени значение синхронизирующих сигналов, соответствующее их первой гармонике.
