Устройство для формирования синхронизирующего напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах управления тиристорами преобразователей. Цель изобретения повьппение точности. Устройство содержит включенный между входными выводами Г-образный индуктивно-емкостной фильтр из дросселя 1 и конденсатора 4, а также дополнительно введенные Г-образный активно-емкостный фильтр из резистора 7 и конденсатора 8-, включенный между входными вьшода-1 У ми, и операционный усилитель-6. Точка соединения дросселя 1 и конденсатора 4 подключена непосредственно или через резистор 5 к инвертирующему входу операционного усилителя 6. Последовательно в цепь дросселя 1 включены резисторы 2, 3. Точка соединения резистора 7 и конденсатора 8 подключена непосредственно или через резистор 9 к неинвертирующему входу операционного усилителя 6. Выход операционного усилителя 6 образует один из выходных выводов. Благодаря введению индуктивно-емкостного фильтра и операционного усилителя фазочастот-ная погрешность устройства поддерживается на достаточно низком уровне (/) и не превьпиает 0,25 градуса на один процент изменения частоты. Это достигается тем, что при отклонениях частоты сети от номинального значения квадратурные составлянедие напряжений на конденсаторах 4, 8, как и модули этих напряжений, изменяются в одном направлении, т.е. или увеличиваются при снижении частоты, или уменьшаются при ее увеличении. 3 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (59 4 Н 02 И 1 08

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3827493/24-07 ° (22) 20.12.84 (46) 15.10.86. Бюл. N-* 38 (71) Научно-производственное объединение "Черметавтоматика" (72) В.В. Артамонов (53) 621.314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 993401, кл. H 02 И 1/08, 1983.

Писарев А.Л. и др. Управление тиристорными преобразователями.-М.:

Энергия,.1975, с. 149, рис. 4-, 2а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть йспользовано в устройствах управления тиристорами преобразователей. Цель изобретения— повышение точности. Устройство содержит включенный между входными выводами Г-образный индуктивно-емкостной фильтр из дросселя 1 и конденса тора 4, а также дополнительно введенные Г-образный активно-емкостный фильтр из резистора 7 и конденсатора

8, включенный между входными выводами, и операционный усилитель.6. Точка соединения дросселя 1 и конденсатора 4 подключена непосредственно или через резистор 5 к инвертирующему входу операционного усилителя 6. Последовательно в цепь дросселя 1 включены резисторы 2, 3. Точка соединения резистора 7 и конденсатора 8 подключена непосредственно или через резистор 9 к неинвертирующему входу операционного усилителя 6. Выход операционного усилителя 6 образует один из выходных выводов. Благодаря введению индуктивно-емкостного фильтра и операционного усилителя фазочастотQ ная погрешность устройства поддерживается на достаточно низком уровне и не превышает 0,25 градуса на один процент изменения частоты. Это дос- С тигается тем, что при отклонениях частоты сети от номинального значе\ ния квадратурные составляющие напря-, жений на конденсаторах 4, 8, как и модули этих напряжений, изменяются в одном направлении, т.е. или увеличиваются при снижении частоты, или ф уменьшаются при ее увеличении. 3 ил.

126427) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано. в устройствах управления тиристорами преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма для основных гармонических составляющих напряжений и токов; на фиг. 3 — график для выбора резистора активно-емкостного фильтра.

Устройство для формирования синхронизирующего напряжения содержит

Г-образный индуктивно-емкостный фильтр низких частот, состоящий из линейного дросселя 1, термост обильного резистора 2, регламентирующего величину добротности этого фильтра, термистора 3, компенсирующего температурные изменения активного сопротивления обмотки дросселя, и конденсатора 4. Общая очка соеди нения обмотки дросселя 1 и конденсатора 4 подключена непосредственно или через резистор 5 к неинвертирующему входу операционного усилителя 6. Свободный вывод резистивной цепи из резистора 2 и термистора 3 соединен с первым входным выводом. Второй. входной и один из выходных выводов объединены, образуя общий вывод,с ко" торым соединен свободный вывод конденсатора 4. Кроме того, в устройство дополнительно введен Г-образный активно-емкостной фильтр низких частот, включенный между входными выводами и состоящий из резистора 7 и конденсатора 8, общая точка соединения которых подключена непосредственно или через резистор 9 к неинвертирующему входу операционного усилителя 6, выход которого образует другой выходной вывод.

Устройство работает следующим образом.

Индуктивно-емкостной фильтр вместе с источником входного напряжения, подключенным, например, через разделительный трансформатор, обладает резонансными свойствами, при этом собственная частота фильтра д,=

=1!f4C4 (где L — величина индуктивности, С вЂ” величина емкости кондейсатора 4), приблизительно равная частоте резонанса, может быть как вьппе, так и ниже рабочей частоты 4), т.е. частоты питающей сети.

35 где R — суммарное активное сопротивL ление последовательной ветви индуктив но-емко стного фильтра, включающее сопротивления резисторов 2 и 3, обмот40 ки дросселя 3 и обмоток разделительного трансформатора, приведенных к вторичной обмотке;

О=(>,Lj<; добротность индуктивно-ем45 костного фильтра на собственной частоте.

График 3 рассчитан по приведенной формуле.

5

t0

I5

При использовании устройства в сетях с искаженным напряжением собственная частота индуктивно-емкостного фильтра должна быть, как правило, ниже частоты сети в два и более раз, а добротность фильтра как резонансного контура для улучшения фильтрации высших гармоник — не ниже трех. четырех, что обеспечивается соответствующим выполнением дросселя и подбором сопротивлений резисторов 2 и

3. При этом результирующее входное сопротивление индуктивно-емкостного фильтра имеет индуктивный характер и потребляемый ток J (фиг. 2) явля,ется отстающим с фазовым углом, близ ким к 90 . Соответственно, фазовый угол напряжения Ос4 на конденсаторе

4 близок к 380 . Результирующее сопротивление активно-емкостного фильтра имеет емкостный характер и ток 3» потребляемый этим фильтром, опережает входное напряжение 0 . При этом напряжение Ос, на конденсаторе 8 оказЫвается приблизительно синфазным с током 3, Для компенсации квадратурной составляющей напряжения на конденсаторе 4 сопротивление резистора

7, например, для случая равных емкостей конденсаторов 4 и 8, должно удолетворять условию:

Так как напряжения с конденсаторов

4 и 8 подаются на взаимно инверсные входы операционного усилителя 6, эти напряжения в входном каскаде усилителя вычитаются и выходное напряжение усилителя при точной подстройке активно-емкостного фильтра под индуктивно-емкостный, является точно синфазным основной гармонике входного напряжения.

3 1264

Вследствия наличия однонаправленных температурных изменений емкости конденсаторов 4 и 8 фазово-темпе-;ратурная составляющая погрешности устройства от нестабильности емкости становится соизмеримой с фазово-температурной составляющей погрешности от нестабильности индуктивности качественно выполненного дросселя. При этом результирующая фазово-темпера- 10 турная погрешность устройства может не превышать О,G1 эл.град. на один гардус изменения температуры. Технологические отклонения индуктивности дросселя и емкости конденсаторов от расчетных значений не оказывают влия,ния на фазовую точность фильтра, так как полностью нейтрализуются в процессе настройки с помощью резистора ? активно-емкостного фильтра, 2б а также резистора 2 индуктивно-емкостного фильтра.

При возможных в эксплуатации отклонениях частоты сети от номинального значения квадратурные составляю-2s щие напряжений на обоих конденсаторах

4и 8 (жак и модули этих напряжений)

Йзменяются в одном направлении, т.е. или обе увеличиваются при снижении частоты, или обе уменьшаются при ее увеличении. Благодаря этому фазовочастотная погрешность устройства для формирования синхронизирующего напряжения поддерживается на достаточно низком уровне и даже при неблагопри. ятных (с точки зрения данной погреш35 ности) параметрах фильтра, например

1000

2?1 4

&= 0,5 и Q = 5, обеспечивающих удовлетворительные фильтрующие свойства, не превышает 0,25 град. на один процент изменения часототы.

Формула изобретения

Устройство для формирования синхронизирующего напряжения, содержащее включенный между входными выводами

Г-образный индуктивно-емкостный фильтр низких частот, состоящий иэ дросселя, соединенного последователь но с резистивной цепью, и конденсатора, причем свободный вывоц резистивной цепи соединен с первым входным выводом, а другой входной вывод и один иэ выходных выводов объединены, образуя общий вывод, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно введены включенный между входными выводами Г-образный активно-емкостный фильтр низких частот, состоящий из резистора и конденсатора, и операционный усилитель, причем свободный вывод резистора активно-емкостного фильтра соединен с первым входным выводом, общая точка соединения конденсатора и обмотки дросселя индуктивно-емкостного фильтра подключена к инвертирующему входу операционного усилителя, общая точка соединения конденсатора и резистора активно-емкостного фильтра подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с другим выходным выводом.

200

1264271

Составитель А. Кириллов

Техред Л. Сердюкова

Корректор E- Сирохман

Редактор Л. Пчелинская

Тира к 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5570/54

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уятород, ул. Проектная, 4