Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования переменного напряжения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех. Устройство содержит ключевой каскад 10, соединяющий нагрузку 11 с входными выводами 2, Вход управления ключевого каскада 10 через согласуюгций блок 12 соединен с выходом компаратора 8, На один из входов компаратора 8 подается сигнал задания, сформированный в узле регулирования с помощью датчика 1, фазовращателя 3, интегра€ (Л N5 СД О СО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1275699 А 1 (51)4 Н 02 M 5/22 G 05 F 1/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ )1

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть исполь— зовано для регулирования переменного напряжения. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех. Устройство содержит ключевой каскад 10, соединяющий нагрузку 11 с входными выводами 2. Вход управления ключевого каскада 10 через согласующий блок 12 соединен с выходом компаратора 8.

На один из входов компаратора 8 подается сигнал задания, сформированный в узле регулирования с помощью датчика 1, фазовращателя 3, интегра(21) 3894516/24-07 (22) 12.05.85 (46) 07,12.86. Бюл. 11 - 45 (72) В, Б. Муляр, P. И. Батырев и С. И. Чудновский (53) 621.316.722.1(088.8} (56) Расчет автоматических систем./

Под ред. А. В. Фатеева. — M,: Высшая школа, 1983, с. 37.

Бруфман С. С., Трофимов Н. А. Тиристорные переключатели переменного тока. — М.: Энергия, 1969, с. 52, рис, 45. (54} РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

1275699 тора 4, блока 5 сравнения фаз и формирователя 6 напряжения задания, На второй вход компаратора 8 подается сигнал обратной связи с выхода датчика 9 тока нагрузки. Использование элементов узла регулирования z» датчика 9 тока нагрузки позволяет осуществить контроль с помощью компаратора 8 эа амплитудой и Аормой напряжения сигнала обратной связи путем сравнения мгновенных значений на протяжении всех периодов синусоиды

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике.

Целью изобретения является улуч5 шение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех путем улучшения формы выходного напряжения, На фиг. 1 представлена блок-схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Регулируемый преобразователь пе- 15 ременного напряжения в переменное содержит датчик 1 входного напряжения, соединенный с входными выводами 2, выход датчика 1 соединен с информационным входом фазовращателя 3, 20 управляющий вход которого через интегратор 4 соединен с выходом блока

5 сравнения Ааэ. Выход Аазовращателя 3 подключен к первому входу Аормирователя 6 напряжения задания, 25 второй вход которого подключен к выходу эадатчика 7 напряжения управления. Выход формирователя 6 напряжения задания соединен с первым входом компаратора 8 и первым входом блока " щ

5 сравнения Ааз, вторые входы компаратора 8 и блока 5 сравнения фаз, соединены между собой и подключены к выходу датчика 9 тока, включенного последовательно с ключевым каскадом

l0 соединяющим нагрузку 11 с. входными выводами 2. Вход управления ключевого каскада 10 через согласунапряжения задания и напряжения обратной связи, При отклонении сигнала обратной связи от заданных параметpoB KQMIIBpBTop 8 осуществляет выбор определенного времени включения и отключения ключевого каскада 10. Это позволяет осуществить максимальное приближение выходного напряжения по форме и амплитуде к заданному беэ использования дополнительных средств и, тем самым, достичь поставленной цели. 2 ил, ющий блок 12 соединен с выходом компаратора 8 °

Устройство работает следующим образом.

На первый вход компаратора 8 поступает специально сформированный сигнал задания правильной синусоидальной Аормы и амплитуды, соответствующей необходимому значению величины выходного напряжения (Аиг. 2).

На второй вход компаратора 8 поступает сигнал обратной связи (U« >

Аиг. 2), пропорциональный напряжению (Ug,>y AHI ° 2), Фор руемый датчиком 9 тока нагрузки (I, фиг„ 2). Токовый сигнал взят

Рых из соображений минимизации пульсаций и искажения формы сигнала обратной связи на входе компаратора 8 (Б„, фиг. 2).

Компаратор 8, сравнивая напряжения задания и обратной связи, выдает логическую единицу на выходе при напряжении задания большем напряжения обратной связи. В противном случае на выходе компаратора 8 присутствует сигнал нуля. Компаратор 8 сравнивает мгновенные значения напряжений задания и обратной связи на протяжении всех периодов синусоиды, тем самым следя за амплитудой и Аормой напряжения обратной связи Uoc .

При этом на выходе компаратора 8 появляется сигнал переменной частоты (U,, фиг, 2), который через блок 12 управления, осуществляющий согласование и гальваническую развязку уп1275 равляющих и силовых цепей, управляет ключевым каскадом 10, Рассмотрим работу компаратора 8 на участках, и „ (фиг. 2), В момент времени t, U >U, на выходе 5 ос компаратора 8 появляется логическая единица (U фиг, 2} и открывает пол— костью ключевой каскад 10, подавая входное напряжение источника питания переменного тока к нагрузке 11 (U фиг. 2). При этом ток в силовой цепи возрастает по экспоненциальному закону за счет реактивной составляющей нагрузки. Сформированное датчиком 9 тока напряжение обратной связи (U... 1S фиг. 2) возрастает по тому же закону.

В момент времени t U П„и на выходе компаратора 8 появляется логический "0" (U, фиг. 2), полностьи закрывающий кличевой каскад 10, Ток в цепи сигнала обратной связи убывает по экспоненциальному закону до момента t когда U >U„ . Далее цикл работы устройства повторяется. Длительность импульсов, и, определяет параметры реактивной составляющей цепи нагрузки ° Благодаря такому решению компаратор 8 автоматически

"выбирает" время включения и время отключения ключевого каскада 10, максимально приближая его выходное напряжение на нагрузке к синусоидальной форме и амплитуде заданного напряжения. 35

Для формирования напряжения задания U3 служит датчик 1 входного напряжения.

Исходным сигналом для напряжения задания U служит входное напряжение, которое с входных выводов 2 поступает на датчик 1 входного напряжения.

Последний представляет собой, например, трансформатор, который осуществ-4 ляет гальваническую развязку с сетьи и понижение напряжения до необходимо го низкого уровня. Так как в качест— ве сигнала задания U берется сину3 соидальное напряжение, пропорциональ-5О ное входному напряжению, а в качестве сигнала обратной связи П, пропорциональное току в нагрузочной цепи, то между ними существуют сдвиг фаза, который обуславливается наличием реа- >> ктивной составляющей цепи нагрузки.

При наличии этого сдвига фаэ невозможно сравнивать два синусоидальных

699

4 напряжения !1 н 1 по амплитуде (и з пс по формена.

Для устранения этого явления на входы блока 5 сравнения фаз поступают сигналы напряжения задания и обратной связи U u U . Если сигнал обратной связи U„ опережает по фазе (4 .О), то на выходе блока 5 сравнения фаэ появляется положительное напряжение, в противном случае (a<-О) отрицательное.

Этот сигнал поступает на интегратор 4, на выходе которого появляется линейно возрастающее (убываищее) напряжение. С выхода интегратора 4 сигнал поступает на управляющий вход фазовращателя 3, который сдвигает фазу U на необходимый угол, поддерживая h Ì =0. формирователь 6 напряжения задания и задатчик 7 осуществляют регулировку напряжения задания по амплитуде ° формула и з о б р е т е н и я

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий ключевой каскад, соединяющий выходные выводы с входными, вход управления которого через согласующий блок соединен с выходом узла регулирования, и задатчик напряжения управления, о т л и ч а и— шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и снижения импульсных помех путем улучшения формы выходного напряжения, введен датчик тока, включенный последовательно с ключевым каскадом, а узел регулирования выполнен в виде датчика входного напряжения, фаэовращателя, формирователя напряжения задания, компаратора, блока сравнения фаз и интегратора, причем вход датчика входного напряжения подключен к входным выводам, а выход соединен с информационным входом фазовращателя, управляющий вход которого через интегратор соединен с выходом блока сравнения фаз, выход фаэовращателя подключен к первому входу формирователя напряжения задания, второй вход которого подключен к выходу задатчика напряжения управления, а выход формирователя напряжения задания соединен с первым входом компа! 375699 собой и тока, а выходом

Корректор M. Максимипинец

Заказ 6578/54 Тираж 63) ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35Ä Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ратора и первым входом блока сравнения Лаз, вторые входы компаратора и блока сравнения Лаз соединены между

Составитель А, Зенченко

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук подключены к выходу датчика выход компаратора является узла регулирования.