Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике поможет быть использовано в быстродействующих системах автоматического управления. Цель изобретения - уменьшение пульсаций выходного напряжения. Преобразователь содержит выпрямитель 1, 2. входы которых падключены соответственно к входным выводам 3, 4, селектор большего сигнала 5 с двумя входами, первый и второй входы которого подключены к выходам соответствующих выпрямителей 1, 2. Сумматор 6 выполнен с тремя входами, причем первый вход подключен к выходу селектора большего сигнала 5, а выход сумматора - к выходному выводу 7. Селектор меньшего сигнала 8 выполнен с двумя входами, первый из которых подключен к выходу выпрямителя 1, а второй - к выходу выпрямителя 2. Вычигатель 9 выполнен с двумч входами, подключенными к выходам селекторов соответственно большего 5 и меньшего 8 сигнала . Вход и выход выпрямителя 10 соединен соответственно с выходом вычитателя 9 и вторым входом сумматора 6, третий вход которого подключен к выходу селектора меньшего сигнала 8. Введение селектора меньшего сигнала, вымитзтеля и третьего выпрямителя и указанное соединение элементов обеспечивает возможность получения компенсирующих напряжении, которые приводят к снижению пуьсацпй выходного напряжения. 2 ил. 00 С

С11IO3 СОВЕ 1 СКИХ ссциялис тич1 ских

РЕСГ1УБЛИК

<5!)5 Н 02 M 7/02

Г 1СУДЛРСТВЕННЫЙ KOMI1TET

1 Io и .ОБРетEнияM и ОткРытиям

ГIРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ъ

OO

Ф.

I C0

t Q) 0 /Йх

7 (2 1) 4 762 693 /07 (22) 28.11.89 (46) 15.10.91. Бюл. N. 38 (71) Научно-производственное обьединение

"Силовая электроника" (72) В.С.Дубровин (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 881133662255, кл. Н 02 М 77//0000, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 1051670, кл. Н 02 М 7/02, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОРТОГО) !АЛЬHblX НАПРЯЖЕНИЙ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих системах автоматического управления, Цель изобретения — уменьшение пульсаций выходного напряжения. Преобразователь содержит выпрямитель 1, 2, входы которых падключены соответственно к входным выводам 3, 4, селектор большего сигнала 5 с двумя входами, первый и второй. .Ж„„1684886 Al

Входы которого г10дключсны к выходам соответствующих выпрямителей 1, 2. Су1лматор 6 выполнен с тремя входами, причем первый вход подключен к вь ходу селектора большего сигнала 5, а выход сумматора — к выходному выводу 7. Селектор меньшего сигнала 8 выполнен с двумя входами, первый из которых подключен к выходу выпрямителя 1, а второй — к выходу выпрямителя

2. Вычигатель 9 выполнен с двумч входами, подключенными к выходам селекторов соответственно большего 5 и меньшего 8 сигнала. Вход и выход выпрямителя 10 соединен соответственно с выходом вычитателя 9 и вторым входом суммагора 6, третий вход которого подключен к выходу селектора меньшего сигнала 8. Введение селектора меньшего сигнала, вычитателя и третьего выпрямителя и указанное соеди1 åíèå элементов обеспечивает возможность получения компенсирующих напряжений, которые приводят к снижению пуьсаций выходного напряжения. 2 ил.

1о84886

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям пере ленного напряжения в пос оян< ое. I«может быть использовано в бь<стродсйствуа(<,их системах автомати <еского управления.

Цель «зоГ>ретения — у<леньшение пульсаций выходного l!аиряжения путем вгеде««» Kомиеис«ру<ощих напр»жений.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя ортогональных напряжений в постоянное; на фиг. 2 (а — ж) — временные диаграммы, поясняющие принцип работы, Г1реобразова гель ортогональных напряжений в постоянное содержит первый 1 и второй 2 выпрямители, входы которых подключены соответственно к первому 3 !1 второ<лу 4 входным выводам преобразователя ортогональных напряжений в постоян

Kotopt, подключен к выходу перво(о выпрямителя 1, а второй — к выходу второго выпрямителя 2, вычитатель 9 с двумя входа ли, первый и второй входы которого подключены к выходам селекторов большего 5 и меньшего 8 сигнала, а также третий выпрямитель 10, вход и выход которого соединены соответственно с выходом вычитателя

9 и вторым входом сумматора б, третий вход которого подключен к выходу селектора меньшего сигнала 8.

Устройство рабогает следующим образом, На первый вход 3 преобразователя (фиг.

2а) подается напряжение

1l(t) = UtttSinCO t, а на второй вход 4 — сдвинутое на 90 по отношению к напряжению Il(t) напряжение

I2(t) = UttICOS C<) t, где U — амплитудное значение переменных напряжений; ю = — 2 л f — частота ортогональных напряжений. Пульсирующее напряжение Е1 положительной полярности с выхода двухиолупериодного выпрямителя 1 поступает на первые входы селекторов большего 5 и меньшего 8 сигнала, на вторые входы селекторов 5 и 8 постуг<аег г<ульсирующее напряжение Е2 положительной полярности с вь хода двухиолуиер;<ь <ого выпрямителя

2. На выходе селектора 5 больш< го сигнала

5 из напряжений Et и Е; фо1" <<ируетс»:-<аир»жение U1(фиг. 2б), к.ра<«(.::,: иульсзций uepet1p!I!10< состаг<ля>о <1ей которого равна <е < t t t ! 1;, э 1: „<ц,;»;; ну<< ь(ац(1й г<ревь<ш(<ет 1G . Ч actü .-:тог . «е<ир»жени» г(U1 яв1г) ляется также частью выходного напряжения преобразователя ортого .альных напряжений в постоянное, где е t:.оэффициеит передачи сумматора 6 ио перво<лу входу. На выходе селек

15 напряжений Ei и Е2 формируется напряжение U2 (фиг. 2<), близко» t, треугольному.

На IIPpttt.ltt Itx,1) <;! ° I÷!1òt! Т! с» 9 постyïý ет иаир».",(ение 1.!1 с Il»txoqq t селектора больше(о сv!.I<ала 5, а а второй вход—

2IJ напряжение U2 с вь<хода селектора <леньшего сигнала 8.

На выходo вь«ита<еля 9 напряжение

Оз =- KIUl — K-U2, 2 "5

tpP К< и K2 — коэффициенты передачи вычитателя 9 соотвегственно <о первому и второму входам.

f1pIt Kl = 1 «V) (1 ъс ) t

3() ьычитателя о(1 а, Io» с. It1<1oтричное треугольное напряжение (фиг. 2г), частота которого в четыре раза выше частоты ортогональных иапряжсний ll(t) и 12(т). Из напряжения 11з с помощью двухполуиериодЗ- ного выиря<лителя 10 формируется треугольное напряжение Ек1 (фиг. 2д ) положительной полярности, которое поступает нэ второй вход сум<латора 6. На третий вход сумматора 6 поступает напряжение

4г) ЕК2 =- U2 2С ВЫХОда СЕЛЕКтОра 8 МЕНЬШЕГО си гнала.

Сумма двух напряжений Ек1 и Ек2 образует компенсирующее напряжение (фиг, 2е)

Ек =/3 EKI + у Ек2, где/3 и у — коэффициенты передачи сумматора б соответственно по второму и третьему входам.

5р Переменная составляющая компенсирующего напряжения Ек (фиг, 2е) по форме приближается к переменной составляющей ос<<овного напряжения a Ul, но имеет противоположную полярность, бг На выходе 7 преобразователя формируется результирующее напряжение (фиг. 2ж)

Е в(<х = rx U l + j3 Е к1 + ) Е к22.

Среднее значение

1684886

Еср = — Um ((с + у) sin — + (/3 — y x

8 Л

7Г 8 х (112+1))(1 — со$8 )1.

П ри а = 0,912; /3 = (V2 — 1 ) n ==0378 и y =(cos — +(v2 — 1 ) x х э!и — — 1 )а =0,075 среднее значение т

- 8 выходного напряжения равно амплитудному значению ортогональных напряжений, т.е. Ecp = Um, Технико-экономический эффект заключается в уменьшении пульсаций на выходе преобразователя.

Максимальное значение выходного напряжения Емакс = Um { (а+у) cos — -- +

16

+(@ — y(V2 +1 )) sin — ) =1,006 U „а минимальное значение Елин = Um (A +

+у) =0,987Um.

Коэффициент пульсаций

Кп " " 1QQ = 0,967%, т.е. г Еср не превышает одного процента при кратности пульсаций m = 16.

Формула изобретения

Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное, содержащий первый и второй выпрямители, входы которых

5 подключены соответственно к первому и второму входным выводам для подключения источника питания, селектор большего сигнала с двумя входами, первый и второй входы которого подключены к выходам со10 ответственно первого и второго выпрямителей, а также сумматор с тремя входами, первый вход которого подключен к выходу селектора большего сигнала, а выход — к выходному выводу для подключения нагруз15 ки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения, он дополнительно снабжен селектором меньшего сигнала с двумя входами, первый из которых подключен к выходу пер20 ваго выпрямителя, а второй — к выходу второго выпрямителя, BûчитателеM с двумя входами, первый и второй входы которого подключены к выходам селекторов соответственно большего и меньшего сигналов, а также третьим выпрямителем, вход и выход которого соединен соответственно с выходом вычитателя и вторым входом сумматора, третий вход которого подключен к выходу селектора меньшего сигнала.