Устройство для формирования сигналов управления электроприводом переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока. Цель изобретения - упрощение. Устройство содержит фазные выходные 1, 2 и фазные вспомогательные 3, 4 операционные усилители с резисторами 5 - 8 в цепи обратной связи каждого усилителя, фазные инверторы 9, 10 напряжения, фазные масштабные резисторы 11, 12, четыре группы входных резисторов 13 - 16 и четыре группы диодов 17 - 20. Устройство позволяет формировать безынерционные сигналы управления электроприводом переменного тока при простоте аппаратуры за счет замены операции перемножения сигнала постоянного тока на гармонический сигнал операцией управляемой "подрезки" этого гармонического сигнала сигналом постоянного тока. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 Н 02 Р 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4410123/24-07 (22) 18.04.88 (46) 07.08.90. Бюл. N 29 (72) В.Н. Бродовский, Е.А. Титова и В.Я.Туровский (53) 62-83:621.313.333.072.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 985924, кл. H 02 P 7/42, 1981.

Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС.

Пер. с англ. /Под ред. Гальперина М.В, М;: Мир, 1985, с. 172-174. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока.

Цель изобретения — упрощение.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2— диаграммы, поясняющие работу устройства., Устройство для формирования сигналов управления электроприводом переменного тока содержит фазные выходные 1, 2 и фазные вспомогательные 3, 4 операционные усилители с резисторами 5-8 в цепи обратной связи каждого операционного усилитепя, фазные инверторы 9 и 10 напряжения, фазные масштабные резисторы 11 и 12, четыре группы входных резисторов

13-16 и четыре группы диодов 17-20.

„.80„„1584057 А1 вано в электроприводах переменного тока. Цель изобретения — упрощение.

Устройство содержит фазные выходные и фазные вспомогательные операционные усилители с резисторами в цепи обратной связи каждого усилителя, фазные инверторы напряжения, фазные масштабные резисторы, четыре группы входных резисторов и четыре группы диодов.

Устройство позволяет формировать безынерционные сигналы управления электроприводом переменного тока при простоте аппаратуры за счет заМены операции перемножения сигнала постоянного тока на гармонический сигнал операцией управляемой "подрезки" этого гармонического сигнала сигналом постоянного тока. 2 ил.

Аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов каждой группы диодов объединены и подключены к инверсным входам фазных вспомогательных 3, 4 и фазных выходных 1, 2 операционных усилителей.

Кроме того, к инверсным входам фазных выходных операционных усилителей

1 и 2 подключены также соответственно фазные масштабные резисторы 11 и 12.

Катоды первого ч третьего диодов первой группы циодов 17 подключены к третьим резисторам соответственно третьей 15 и первой 13 групп входных резисторов, а катоцы первого и третьего диодов второй группы диодов 18 подключены к третьим резисторам соответственно четвертой 16 и второй 14 групп входчых резисторов.

Аноды второго и четвертого диодов п рвой группы диодов 17 подключены к четвертым резисторам соответственно третьей 15 и первой 13 групп вход5 ных резисторов, а аноды второго и. четвертого диодов второй группы диодов,8 - к четвертым резисторам соот1й ветствейно четвертой 16 и второй 14 групп входных резисторов. 1О

Катоды первого и третьего диодов третьей группы диодов 19 подключены к первым резисторам соотнетственно третьей 15 и первой 13 групп входных резисторов, а катоды первого и третье-15, го диодов четвер .ой группы диодов 20 подключены к первым резисторам соответственно четвертой 16 и второй 14 групп входных резисторов. Аноды второго и ".åòâåðòîãî диодов третьей 2О группы диодов 19 подключены к вторым резисторам соотве ственяо третьей

15 и первой 13 групп входных резисторов, а аноды второго и четвертого диодов четвертой группь: диодов 20 25 подключены к вторым резисторам четв .г той 16 и второй 14 групп входных резисторов. Кроме того, катод."-: и вых и тре" üèõ диодов первой .7 . и второй 18 групп диодов подключены соответ".твенно к анодам вторых и четвертых диодов третьей 19 и четвертой 20 групп диодов„

Аноды вторых и четвертых диодов первой 17 и второи 18 групп диодов подключены соответственно к I,Bòoäàè первых и третьих диодов третьнй 19 и четвертой. 20 групп диодов. Свобоцяые выводы первых и нторьг(резисторов первой 13 и второй 14 групп входных резисторов объединены и подключены к входу 21 задания реактивной составляющей тока. Свободные выводы первых и вторых резист:.:ров третьей it5 и четвертой 16 групп вхог,- 45 яых резисторов объединены и подклк, -е, нь". к входу 22 задания активной сос-* тавляющей тока. Свободные выводь. четвертого резистора второй 14 и гретьего резистора третьей 15 групп входных резисторов объепинеяы и через фаэный иявертор 9 напряжения под= ключеяы к первому входу 23 задания гармонической ф нкции, к которому "акже подключены ""...â:.oáoäíûå выводы )5 третьего резистора второй 14 и четвертого резистора третьеи 15 гр.,: †и . входных резисторов. Свободные выводы четвертых резисторов гервой 13 я ч твертой групп входных реэисroров объединены и через фазяый нн- ° нертор 10 напряжения под xдt t,-еяы второму входу 24 задания гармонической функции, к котороку также подключены свободные выводы третьих резисторов первой 13 и четвертой 16 rpy.-тп входных резисторов, 1";ри этом ныходы фазных вспомогательных операционяьп усилителей 4 и 3 подключены соответсть . яо к фаэным масштабным резисторам 11 и 12, На фиг. 1 и 2 обозначены U u U в и напряжения входов 21 и 22 задания реактивной и активной составляющих тока, sinP J. — напряжение первого входа 23 задания гармонической функции, cosP с(— напряжение второго входа 24 задания гармонической функции, U<ÄÄ Ä n U выходные напряжения фазных выходных операционных усилителей 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

Функциональное назначение устройства состоит в аппаратурной реализации так называемых прямых координатных преобразований, описываемых выражениями:

U ...,. = -U<. sinP oI + U cosP ;

U „= Us совР Ы + Un.sinP d где U я U,. — сигналы постоянного тока 1

sinP Ы и

cosP Ы вЂ” сигналы явл яющиеся гармоническими функциями постоянной амплитуды.

2 устройстве приведенные преобра1 зования производятся приближенно за счет замены операции перемножения сигналов постоянного тока на гормонический сигнал операцией управляемой

И -::одреэки,этого гармонического curtt нала сигналоМ постоянного тока, т.е. при этом у гармонического сигнала срезается верхушка на уровне сигнала "-остоянного тока.

Реализацию приближенного перемножителя сигналов рассматривают на примере формирования .сигнала.U cosPet °

Лри этом соотношение номиналов всех . резисторов первой 13, второй )4, третьей 15.и четвертой 16 групп входных резисторов и номиналов резисторов

1584057

5-8 в цепях обратной связи и масштабных резисторов 11 и 12 равно двум.

При подаче на второй вход 24 сигнала

cosP M (рассмотрим его положительную полярность), а на вход 21 — сиг.

5 нала UD в интервалах времени, когда

U g w совР a четвертые диоды первой

17 и третьей 19 групп диодов открыты, а третьи диоды этих же групп диодов закрыты, и напряжение на выходе фазного выходного операционного усилителя 1 Us„„, равно напряжению сигнала

cosP e(при выбранном соотношении резисторов. В интервале времени, когда

U D (cosP a(. третий и четвертый диоды третьей 19 группы диодов открыты, а третий и четвертый диоды первой группы 17 закрыты, и напряжение

U»tx,: равно напряжению сигнала U> 20 и ограничивается на этом уровне.

При смене полярности сигнала

cosP o(в интервалах времени, когда

) fcosP of, четвертые диоды первой 17 и третьей 19 групп диодов от— крыты, третьи диоды тех групп закрыты, и напряжение U,д, равно напряжению сигнала сosP0(. В интервале времени, когда U> C fcosP d f, третий и четвертый диоды первой 17 30 группы диодов открыты, и третий и четвертый диоды третьей 19 группы диодов закрыты, и напряжение U равно напряжению Uo и ограничивается на этом уровне. Таким образом, за счет изменения проводимости соответствующих диодов в результате сравнения сигнала постоянного тока и сигнала, являющегося гармонической функцией, происходит приближенное перемножение этих сигналов, причем перемножение сигналов происходит во всех четырех квадрантах координатной системы с ограничением, так как амплитуда сигнала U . совР Ы не может превышать амплитуду сигнала совР Ы .

Полученный приближенным перемножением сигнал U в совР Ы показан на фиг, 2а. Амплитуда первой гармоники сигнала U > cosP d равна сигналу Я

U и по фазе совпадает с сигналом совР Ы, т.е. приближенное перемножение в устройстве производится безинерционно. Кроме первой гармоники, сигнал U g совР Ы содержит высшие у нечетные гармоники — третью, йятую, седьмую и так далее, которые зависят от величины сигнала U и определяют ошибку перемножения.

Формирование сигналов U+ ° sinP a(U®.. cosP 4, U u sinP Ы происходит айалогичным образом за счет изменения проводимости соответствующих диодов в результате сравнения сигналов постоянного тока и сигналов, являющихся гармоническими функциями (фиг. 2а и 26). Кроме того, показаны результирующие сигналы управления

Uqq,„, H U q („, полученные сложением соответствующих сигналов.

Из принципа действия устройства следует, что замена операции перемножения сигнала постоянного тока на гармонический сигнал операцией управляемой "подрезки" этого гармонического сигнала сигналом постоянного тока значительно упрощает устройство.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для формирования сигналов управления электроприводом переменного тока, содержащее фазные выходные и фазные вспомогательные операционные усилители с резисторами в цепи обратной связи каждого операционного усилителя, фазные инверторы напряжения, фазные масштабные резисторы, четыре группы входных резисторов и четыре группы диодов, причем аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов каждой группы диодов объединены и соотв.тственно подключены к инверсным входам фазных вспомогательных и фазных выходных операционных усилителей, к которым подключены фазные масштабные резисторы, катоды первых и третьих диодов первой и второй групп подключены к третьим резисторам соответственно третьей, первой, четвертой и второй групп входных резисторов, а аноды вторых и четвертых диодов этих же групп подключены к четвертым резисторам тех же групп входных резисторов, катоды первых и третьих диодов третьей и четвертой групп подключены к первым резисторам соответственио третьей, первой, четвертой и второй групп входных резисторов, а аноды вторых и четвертых диодов этих же групп подключены к вторым резисторам тех же групп входных резисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, катоды первых и

1584057 третьих диодов первой и второй групп поцключены соответственно к анодам

1 вторых и четвертых диодов третьей и четвертой групп„аноды вторых и четвертых диодов первой и второй групп — соответственно к катодам первых и третьих диодов третьей и четвертой групп, свободные выводы первых и вторых резисторов первой и второй групп входных резисторов объединены и подключены к входу задания реактивной составляющей тока, свободные выводы первых и вторых резисторов третьей и четвертой групп входных резисторов объединены и подключены к входу задания активной составляющей тока, свободные выводы четвертого резистора второй и третьего резистора третьей групп входных реэис= торов объе;„инены и через оцин фазный инвертор напряжения подключены к первому входу задания гармонической функции, к которому подключены сво5 бодные выводы третьего резистора второй и четвертого резистсра третьей групп входных резисторов, свободные выводы четвертых резисторов первой и четвертой групп входных резисторов об:>единены и через другой фаэный инвер .ip напряжения подключены к второму в оду задания гармонической функции, к которому также подключены свободные выводы третьих резисторов первой и четвертой групп входных резисторов, при этом выходы фазных вспомогательных операционных усилителей подключены к фазным масштабным резисторам.

Ug 4m