Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления регулируемых электроприводов и инверторов, входящих в состав агрегатов гарантированного питания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имеющего на выходе симметричное напряжение произвольной формы. Устройство состоит из блока 6 преобразования фаз, трехфазный выход которого соединен с выходными выводами 7, 8, 9, а к одному из входов подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных задающего генератора 1, сумматора 2, аналогового перемножителя 10, интегратора 4, аналогового перемножителя 5 и интегратора 11. К другому входу блока 6 подключен выход интегратора 4, свободный вход которого соединен с выходом аналогового перемножителя 5. Свободный вход сумматора 2 соединен с выходом интегратора 11. Управляющие входы аналоговых перемножителей 5, 10 соединены с выходом блока преобразования 3 частота - напряжения, вход которого соединен с выходом задающего генератора 1. Введение аналогового перемножителя 10 и интегратора 11, а также указанное соединение элементов устройства позволяют использовать однофазные задающие генераторы, имеющие на выходе как синусоидальное напряжение, так и напряжения более сложной формы. При этом исключается использование фильтрующих и стабилизирующих амплитуду переменного напряжения устройств. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719322/07 (22) 17.07.89 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В,G.Äóáðoâèí (53) 621.314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1376185, кл, Н 02 М 1/08, опублик. 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1594665, кл. Н 02 М 5/16, 01.11.88. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления регулируемых электроприводов и инверторов, входящих в состав агрегатов гарантированного питания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имеющего на выходе симметричное напряжение произвольной формы. Устройство состоит из блока 6 преобразования

„„ Д „„1674332 А1 фаз, трехфазный выход которого соединен с выходными выводами 7 — 9, а к одному из входов подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных задающего генератора 1, сумматора 2, аналогового перемножителя 10, интегратора 4, аналогового перемножителя 5 и интегратора 11. К другому входу блока 6 подключен выход интегратора 4; свободный вход которого соединен с выходом аналогового перемножителя 5. Свободный вход сумматора 2 соединен с выходом интегратора 11.

Управляющие входы аналоговых перемножителей 5, 10 соединены с выходом блока 3 преобразования частота — напряжение, вход которого соединен с выходом задающего генератора 1. Введение аналогового перемножителя 10 и интегратора 11, а также укаэанное. соединение элементов устройства позволяют использовать однофаэные задающие генераторы, имеющие на выходе как синусоидальное напряжение, так и напряжения более сложной формы. При этом исключается использование фильтрующих и стабилизирующих амплитуду переменного напряжения устройств. 2 ил.

1674332

Изобретение относится к электротехнике, в частности к тиристорным преобразователям, и может быть использовано при построении систем управления регулируемых электро1 риводов и инверторов, входящих в состав агрегатов гарантированного питания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспече: ния работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имею, щего на выходе симметричное напряжение произвольной формы.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя однофазного напряжения в трехфазное; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь однафазного напряжения в трехфазное (фиг. 1) содержит однофазный задающий генератор 1, сумматор 2 с двумя входами, блок 3 преобразования частота — напряжение, первый интегратор 4 с двумя входами, первый аналоговый перемно>китель 5, блок 6 преобразования фаз, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым 7, вторым 8 и третьим 9 выходами преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, а выход однофазного задающего генератора 1 соединен с первым входом сумматора 2 и с входом блока 3 преобразования частота — напряжение, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового перемно>кителя 5, выход которого соединен с первым входом первого интегратора 4, выход которого, в . свою очередь, соединен с входом первого аналогового перемножителя 5, второй аналоговый перемножитель IQ и второй интегратор 11, причем выход сумматора 2 соединен с входом второго аналогового перемно>кителя 10, управляющий вход которого соединен с выходом блока 3 преобразования частота — напря>кение, а выход — с вторым входом первого интегратора 4, выход которого соединен с первым входом блока 6 преобразования фаз, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора 11 и вторым входом сумматора

2.

На фиг.2 цифровые индексы соответствуют позициям по фиг.1, t — время.

Преобразователь работает следующим образом.

Первый 4 и второй 11 интеграторы и инвертируащий сумматор 2 образуют биквадратный фильтр, на вход.которого посту10 пает напряжение прямоугольной формы (фиг. 2) с выхода однофазного задающего генератора 1.

Напряжение U4(t) и U>1(t) на выходах соответственно первого 4 и второго 11 интеграторов сдвигаются на 90 эл.град. по отношению к входным напряжениям интеграторов 4 и 11. Следовательно, на первый и второй входы блока 6 преобразования фаз поступают напряжения, также сдвинутые между собой на угол x/2

При изменении частоты однофаэного задающего генератора 1 коэффициенты передачи первого 4 и второго 11 интеграторов изменяются обратно пропорционально частоте в входного сигнала, т.е. К4 (в) =1 eri u

К11(в) = 1/ в. . где й1 и тг — постоянные времени интеграторов 4 и 11.

Таким образом, при изменении частоты однофазного задающего генератора I амплитуда колебаний U q на выходе интегратора 4 и амплитуда колебаний Umz на выходе интегратора 11 изменяются, Система трехфаэных напряжений на выходах 7 — 9 преобразователя однофазного напряжения в трехфазное получается в блоке 6 преобразования фаз путем геометрического суммирования в требуемых пропорциях ортогональных синусоидальных напряжений, поступающих на входы блока 6 преобразования фаз. Для получения ста бил ьн ых фазовых сдвигов (4- 120 эл.град.) и амплитуд трехфаэных колебаний амплитуды ортогональных сигналов должны оставаться также стабильными, Чтобы коэффициенты передачи интеграторов 4 и 11 сохраняли постоянное значение (при изменении частоты), 40 последовательно с первым 4 и вторым 11 интеграторами включены соответственно второй 10 и первый 5 аналоговые перемножители, управляющие входы которых соединены с выходом блока 3 преобразования

45 частота — напряжение, Напряжение на выходе блока 3 преобразования частота — напряжение линейно зависит от частоты fi однофазного эадающего генератора 1: Еу = Кз1ь где Кз- коэффици50 ент передачи блока 3 преобразования частота — напряжение.

Коэффициент передачи К1(в) последовательно соединенных аналогового перемножителя 5 и интегратора 11, а также

55 коэффициент передачи К (в) последовательно соединенных аналогового перемножителя 10 и интегратора 4 пропорциональны управляющему напряжению и обратно пропорциональны частоте fi сигналов, 1674332 поступающих на входы аналоговых перемножителей 11 и 4, т.е, K1 (N ) = К5 K4 (CO) = Кму1 Fy

®<1 м i КЛ К i Кз

2 Л 11 Г1 2 Л Х1

К2 (В) = К10 К11 (И) = Kvy2 Ey — =

1 о т2

КмдКз

2 Л f t1 2 ЛХ2

15 где Кму1 и Кму2 коэффициенты передачи соответственно. первого 5 и второго 10 аналоговых перемножителей.

Следовательно. при изменении частоты 20 суммарный коэффициент передачи последовательно соединенных аналоговых пере-. множителей и интеграторов остается постоянным.

Добротность (избирательность) биквад- 25 ратного фильтра определяется глубиной внутренней обратной связи с выхода первого аналогового перемножителя 5 на первый вход аналогового перемножителя 4.

С целью получения на выходах интегра- 30 .торов 4 и 11 напряжений с одинаковыми аМПЛИтудаМИ, т,Е. Um1 = Umg, НЕОбХОдИМО относительное затухание фильтра выбирать иэ соотношения (< 0,1, что практически всегда выполняется, и при этом 35 биквадратный фильтр остается высокодобротной избирательной системой, На первый вход сумматора 2 поступает от однофазного задающего генератора 1 прямоугольное напряжение U1(t). которое 40 суммируется с синусоидальным сигналом

U11(c), поступающим с выхода интегратора

11 на второй вход инвертора 2. Коэффициент передачи на резонансной частоте (которая совпадает с частотой основной 45 .гармоники однофазного задающего генератора) значительно превышает единицу, поэтому коэффициент передачи сумматора 2 по первому входу должен быть значительно меньше единицы. В силу этого только часть 50 (пунктирная кривая на фиг. 2) напряжения

U1(t) суммируется с синусоидальным сигналом 011(1). Но и в этом случае Uz(t) на выходе сумматора 2 сильно искажается. Однако на выходе первого 4 и второго 11 интеграторов напряжения U4(t) и U11(t) отфильтровываются от высших гармонических.

Введение в преобразователь однофазного напряжения в трехфазное дополнительного интегратора и аналогового перемножителя позволяет расширить его функциональные воэможности, Формула изобретения

Преобразователь однофазного напряжения в трехфаэное, содержащий однофазный задающий генератор, сумматор с двумя входами, блок преобразования частота — напряжение, первый интегратор с двумя входами, первый аналоговый перемножитель и блок преобразования фаз, первый, второй и третий выходы которого соединены, соответственно с первым, вторым и третьим выходными выводами, а выход однофазного задающего генератора соединен с первым входом сумматора и входом блока преобразования частота — напряжение, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового перемножителя, выхо- . дом соединенного с первым входом первого интегратора, выход которого соединен с входом первого аналогового перемножите-. ля, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имеющего на выходе симметричное напряжение произвольной формы, в него дополнительно введены второй аналоговый перемножитель и второй интегратор, причем выход сумматора соединен с входом второго аналогового перемножителя, управляющий вход которого соединен с выходом блока преобразования частота— напряжение,.а выход — с вторым входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом блока преобразования фаз, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора и вторым входом сумматора.

1674332

Редактор А.Огар

Заказ 2933 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР I 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ц ®

Составитель Л.Устинкина

Техред М.Моргентал Корректор М,Мэксимишинец