Электронный преобразователь числа фаз многофазного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в маломощных источниках питания в качестве преобразователя числа Лаз. Цель изобретения - расширение функциональных возмЬжностей и повышение точности преобразования. Устройство включает операционные усилители 25-45, образующие три каскада удвоителей числа фаз 49, 50, 51, соединенных последовательно по выходу . Вход первого каскада 49 соединен с многофазным источником питания, а его выход образует выходные выводы 5, 13, 21. Выходы второго каскада 50 образуют выходные вьшоды 3, 7, 11, 15, 19, 23. Выходы третьего каскада 51 с (Л 00 со 4 оо а vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (с) ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3872421/24-07 (22) 26.03 ° 85 (46) 07.05.88. Бюл. У 17 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Ф.Ермаков (53) 621.314.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 555523, кл. H 02 M 5/14, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 326525, кл. H 02 М 5/14, 1977.

Патент Франции У 2122332, кл. Н 02 М 5/00, 1972 °

Патент США И 3530365 кл. Н 02 M 5/00, 1970. (54) ЭЛЕКТРОННЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧИСЛА ФАЗ МНОГОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

„„SU„„1394367 А 1 (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в маломощных источниках питания в качестве преобразователя числа фаз. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение точности преобразования.

Устройство включает операционные усилители 25-45, образующие три каскада удвоителей числа фаз 49, 50, 51, соединенных последовательно по выходу. Вход первого каскада 49 соединен с многофазным источником питания, а его выход образует выходные выводы 5, i3, 21. Выходы второго каскада 50 образуют выходные выводы 3, 7, 11, 15, 19, 23. Выходы третьего каскада 51

1394367

В п=m ° 2 образуют выходные выводи 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24. Выходы 1, 9, 17 являются общими с входными выводами 46, 47, 48. Внутри каждого каскада усилители соединены последовательно. Выходы каждого предыдущего каскада подключены к общим точкам соединения соответствующих

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве маломощного источника питания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности преобразования.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 — поясняющая векторная диаграмма напряжений.

Преобразователь содержит выходные выводы 1-24, двухвходовые суммирующие неинвертирующие операционные усилители 25-45 с резисторами в цепи обратной связи и на входах (не показаны), входные выводы 46-48, соединенные соответственно с выходными выводами 1, 9 и 17. Входной вывод 46 соединен с первыми входами операционных усилителей 25, 28 и 34 и вторыми входами усилителей 27, 33 и 45.

Входной вывод 47 соединен с первыми входами усилителей 26, 30 и 38 и вторыми входами усилителей 25, 29 и 37.

Входной вывод 48 соединен с первыми входами усилителей 27, 32 и 42 и вторыми входами усилителей 26, 31 и

41> Выход усилителя 25 соединен с первыми входами усилителей 29 и 36, вторыми входами усилителей 28 и 35, а также с выходным выводом 5. Выход усилителя 27 соединен с первыми входами усилителей 33 и 44, вторыми входами усилителей 32 и 43, а также с выходным выводом 21. Выход усилителя

26 соединен с первыми входами усилителей 31 и 41, вторыми входами усилителей 30 и 39, а также с выходным выводом 13. Выход усилителя 28 соединен с объединенными вторым и первым усилителей последующего каскада. Укаэанное выполнение устройства позволяет в общем случае при числе входных выводов равном m = 3, 4, 5,..., получить число выходных выводов n = m.2 где k — число входящих в устройство удвоителеи числа фаз, т.е. — 1,2,3,.... 2 ил. входами усилителей 34 и 35, а также с выходным выводом 3. Выход усилителя 29 соединен с объединенными вторым и первым входами усилителей 36 и 37, а также с выходным выводом 7. Выход усилителя 30 соединен с объединенными вторым и первым входами усилителей 38 и 39, а также с выходным вы10 водом 11 ° Выход усилителя 31 соединен с объединенными вторым и первым входами усилителей 40 и 41, а также с выходным выводом 15. Выход усилителя 32 соединен с объединенными вторым и первым входами усилителей 42 и

43, а также с выходным выводом 19.

Выход усилителя 33 соединен с объе- . диненными вторым и первым входами усилителей 44 и. 45, а также с выходным выводом 23. Выходы усилителей 34-45 соединены соответственно с выходными выводами 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 и 24.

На операционных усилителях 25-27

25 выполнен первый удвоитель 49 числа фаэ, на операционных усилителях 28-

33 — второй удвоитель 50 числа фаз, а на операционных усилителях 34-45 третий удвоитель 51 числа фаз.

На фиг.1 изображена схема устройства, преобразующего трехфазную систему напряжения в двадцатичетырехфазную, имеющего в своем составе три последовательно соединенных удвоителя числа фаз. По такой же струк35 туре строится преобразователь, имеющий большее число входных и выходных выводов. В общем случае число входных выводов преобразователя равно

m = 3,4,5,..., а число выходных выводов определяется формулой

3 1394367 4 где k — число входящих в преобразователь удвоителей числа фаз, т.е. k = 1,2,3,....

Устройство работает следующим об5 разом.

К входным выводам 46-48 преобразователя приложена симметричная трехс фазная система напряжений U,(), Б9(), Ц „(с) (фиг.2) . С помощью сум- 10 мирующего операционного усилителя 25 суммируются векторы напряжений U (ä)è

U 9() — в результате на выходе усилителя 25 появляется напряжение

Б = U1(A)+ U 9(Ь) (2) б

20Ôîðìóëàèçîáðåòåíèÿ

U 9(11) + Ц11(С) -) 21 UII (c) 1(A) (3) На выходе удвоителя 49 числа фаз 25 появляется симметричная шестифазная система напряжений U1 U5 0 9 013

О 1, 021. Модули векторов шестифазной системы напряжений равны между собой и модулям векторов исходной трехфазной системы напряжений. Углы между векторами системы напряжений на выходе удвоителя 49 числа фаз равны Т1/m. Далее эти напряжения прикладываются к входам удвоителя 50 числа фаз. С помощью суммирующих операци35 онных усилителей 28-33 эти напряжения попарно суммируются. Так как модуль суммарного вектора соседних векторов шестифазной системы напряжений превышает модуль исходной системы напряжений (фиг.2 U = U z + U5), то коэффициенты передачи по входам усилителей 28-33 задаются равными

В результате на выходе уд- 45 и

2cos

2m воителя 50 числа фаз появляется симметричная двенадцатифазная система напряжений

Модули векторов этой системы равны между собой и модулям векторов ис55 ходной трехфазной системы напряжений.

Углы между векторами системы напряжений на выходе удвоителя 50 числа

Соответственно на выходах усилителей

26 и 27 появляются напряжения ()11 НЗе Uf1 () 1э 1.)9э U11 э ()13 э

01< Э 11 Э Т/19 э ()21 Э Ц29 ° фаз равны tV/2m. Аналогично на выходе удвоителя 51 числа фаз появляется симметричная двадцатичетырехфазная

I Э система напряжений U, U 2, U9,..., U2< . Модули векторов этой системы равны между собой и модулям векто- ° ров исходной трехфазной системы напряжений. Углы между векторами системы напряжений на выходе удвоителя 51 числа фаэ равны Г(/4т. Коэффициенты передачи по входам усилителей 34-45

1 задаются равными При ис7!

2cos

4m пользовании еще одного удвоителя числа фаз возможно получение 48-фазной системы напряжений и т.д.

Электронный преобразователь числа фаз многофазного напряжения, содержащий включенный между входными и выходными выводами блок суммирования, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности преобразования, блок суммирования выполнен в виде последовательно соединенных k удвоителей числа фаз, каждый из которых выполнен на двухвходовых суммирующих неинвертирующих операционных усилителях с резисторами в цепи обратной связи и во входных цепях, причем первый удвоитель числа фаз включает m операционных усилителей, где

m — число фаз преобразуемого напряжения, каждый последующий удвоитель числа фаз включает в два раза больше операционных усилителей по сравнению с их количеством в предыдущем удвоителе числа фаз, в каждом удвоителе числа фаз операционные усилители по входу соединены последовательно, образуя m групп, каждая из которых свободными входами включена между входными выводами для подключения со- ответствующих фаз преобразуемого напряжения, объединенными с соответствующими выходными выводами, при этом первые свободные входы первых операционных усилителей и вторые свободные входы последних операционных усилителей всех удвоителей числа фаэ объединены, образуя первый выходной вывод, объединенный с первым входным выводом, выходы операционных усилителей всех удвоителей числа фаз обравны — — — — — — — у

У

2cos

m ° 211 ив / 18 !

pe Ã

Составитель Л.Устинкина

Техред Л. Сердюкова

Редактор В.Бугренкова

Корректор С.Черни

Тираж 665

Заказ 2233/53

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, и. Ужгород, уч. Проектная, 4

5 139436 разуют соответствующие дополнительные выходные выводы, количество которых совместно с укаэанными составляет

n m 2, причем в каждом предыдущем удвоителе числа фаз выход каждого 5 операционного усилителя, принадлежащего соответствующей группе, одновременно подключен к общей точке соеди.нения входов одной иэ соответствую7 6

I щих пар операционных усилителей одноименных групп каждого из последуЬщих удвоителей числа фаз, а коэффициенты передачи по входам операционных усилителей i-ro удвоителя числа фаз