Преобразователь частоты и напряжения

 

28I626

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3aпнсимое от авт. свидетельства №

1;л. 21EI-, 12 03

Заявлено 04.Х1,1968 (№ 1280872 24-7) с присоединением заявки №

М П 1 ., H 021п 5,04

Приоритет

Опхбликовано 14.!Х.1970. Б1оллетень № 29

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД1 621.316.726(088.8) Дата опубликования описания 25.XI I.1970

BCECG".

AATEhl - : .":

Автор изобретения

Л. F. Смольников

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЬ! И НАПРЯЖЕНИЯ

Известны преобразователи частоты и напряжения, содеритащие тиристорный управляемый выпрямитель, фильтр постоянного тока, инвертирующий каскад с выходным трансформато",îì, имеющим несколько вторичных обмоток, измерительный орган и чувствительный элемент, например транзистор. Однако такие преобразователи, как правило, содержат явно выраженный блок широтно-импульсной модуляции и низкочастотный трачсформатор, что усложняет их устройство и,величивает вес и габариты.

Описываемый преобразователь отличается от известных тем, что он снаб>кен дополнительным трансформатором, первичные обмотки которого соединены последовательно с одной из вторичных обмоток выходного трансформатора и через двухполупериодный выпря«итель — с выходом чувствительного элемента, а вторичные обмотки включены в цепь управления тиристоров выпрямителя.

Такое выполнение преобразователя позволяет упростить его устройства, уменьшить вес и габариты и повысить надеитность работы.

Для повышения точности в выходную цепь чувствительного элемента через другую вторичную обмотку выходного трансформатора может быть подключе вспомогательный усил и тель.

Преимущества предлагаемого преобразователя особенно очевидны при необходимости получения на выходе нескольких различных уровней стабилизированных по величине постоянных напряжений. В этом случае целесообразна работа инвертирующего каскада на максимально возможной частоте при прямоугольной форме волны его выходного пап р яхке»ия, когда получение указанных уровней по10 стоянных напряжений сводится к простому выпрямлению напряжений на соответствующих обмотках трансформатора пнвертирующсго каскада.

На фиг. 1 показан один из возможных ва1s риантов выполнения описываемого преобразователя; на фиг. 2 — схема подключения выходной обмотки дополнительного трансформатора к тиристору; на фиг. 3 — схема подключения вспомогательного усилителя.

20 Питание преобразователя осуществляется от источника 1 переменного синусоидального, прямоугольного или другого тока частоты

Управляемый выпрямитель содержит тиристор 2, шунтирующий диод 3 и пусковую ди25 одно-конденсаторную цепочку 4. Фильтр постоянного тока выполнен в виде дросселя 5 и конденсатора б. Инвертирующий каскад 7 с трансформатором 8 обеспечивает преобразование стабилизированного на конденсаторе б по30 стоянного напряжения в переменное частотой

281626

f . Этот каскад может быть выполнен по любой известной схеме, например по схеме Роера или любой ее модификации. В состав измерительного органа входят опорный элемент (стабилитрон) 9 и резисторы 10 — 12. Функции чувствительного элемента выполняет транзистор

18, в коллекторную цепь которого включены диоды 14 и 15, первичные обмотки дополнительного трансформатора 16 и обмотки трансформатора 8. Вторичная обмотка трансформатора 1б через резистор 17 подключена ко входу тиристора 2. В качестве нагрузок преобразователя могут использоваться нагрузка 18 переменного тока и нагрузки 19 постоянного тока.

В установившемся режиме напряжение на конденсаторе б фильтра практически постоянНо и максимальное отклонение этого напряжения от номинального относительно невелико.

Если в некоторый момент времени тиристор

2 открыт и конденсатор б через дроссель 5 подзаряжается от источника 1 переменного тока, то в следующий момент времени напряжение на резисторе 12 измерительного органа превысит напряжение опорного стабилитрона

9, и транзистор 18 перейдет в область отсечки.

При этом цепь питания первичных обмоток трансформатора 16 прерывается, и управляющие сигналы перестают поступать на вход тиристора 2. При изменении полярности напряжения источника 1 тиристор 2 через шунтирующий диод 8 закрывается, и энергия от этого источника не поступает в цепь питания преобразователя. Далее начинается подразряд конденсатора 6, а транзистор 18 по-прежнему остается закрытым. При очередном изменении полярности напряжения источника 1 к тиристору 2 прикладывается положительное анодное напряжение, однако, так как транзистор

18 закрыт, то тиристор 2 в течение части положительной полуволны источника 1 остается в состоянии «выключено». В тот момент, когда напряжение на конденсаторе б уменьшится настолько, что напряжение на резисторе 12

15 го

ЗО

40 станет меньшс, чем опорное напряжение сгабилитрона 9, транзистор 18 начнет проводить гок, на вход тиристора 2 от трансформатора

i6 поступят управляющие сигналы и этот тиристор перейдет в состояние «включено». Начнется очередной процесс подзаряда конденсатор а 6.

Для увеличения чувствительности в выходной цепи чувствительного элемента 18 могут быть использованы усилительный элемент (транзистор) 20, резисторы 21 и 22, дополнительные диоды 28 — 26 и дополнительные оомотки трансформатора 8 (фиг. 3).

Управляемый выпрямитель может быть выполнен по любой известной схеме. Так, например, при питании преобразователя от трехфазного напряжения в схеме может быть использован общеизвестный трехфазный мостовой выпрямитель.

Предмет изобретения

1. Преобразователь частоты и напряжения, содержащий выпрямитель на тиристорах, фильтр, инвертирующий каскад с выходным трансформатором, имеющим несколько вторичных обмоток, измерительный орган и чувствительный элемент, например транзистор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, он снабжен дополнительным трансформатором, первичные обмотки которого соединены последовательно с одной из вторичных обмоток выходного трансформатора и через двухполупериодный выпрямитель — с выходом чувствительного элемента, а вторичные обмотки включены в цепь управления тиристоров выпрямителя.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в выходную цепь чувствительного элемента через другую вторичную обмотку выходного трансформатора подключен вспомогательный усилитель.

281626

) 1б 4

cur /

Фиг. 2

Составитель Г. Бейдер

Редактор А. Ю. Пейсочеико Техред Т. П. Курилко Корректоры: В. Петрова н А. Абрамова

Заказ 3436113 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр, Сапунова, 2