Фазовращающее устройство

 

Ф Ъ

О П ИС-А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сснциалистических

Республик

«i>692021

Р1)М. К .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 131 276 (21) 2428841/24-07 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 151079 Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 15.10.79

Н 02 М 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (S3) УДК 621. 316. г27 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.П.Зильберт, В.С.Щербунов и М.Д.Альперсон (71) Заявитель

Донецкое специализированное наладочное управление Теплоэнергоавтоматика (54 ) ФАЗОВРАЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Данное фазовращательное устройство относится к области электротехники и может быть использовано в тиристорных преобразователях и регуляторах напряжения для регулирования фазы управляющих импульсов.

Известное фазовращательное устройство, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого имеет среднюю точку, дифференцирующую и интегрирующую RC-цепочки, подключенные каждая к одной из половин вторичной обмотки, причем нагрузка к устройству подключается через магнитный усилитель (1).

Недостатком этого устройства является,нелинейность фазовой характеристики, а также необходимость использовайия магнитного усилителя для исключения влияния величины нагрузки на фазовую характеристику.

Известно также фазовращательное устройство, выполненное в виде моста, два плеча которого образованы вторичными полуобмотками питающего трансформатора, а два других — конденсатором и управляющим элементом, представляющим собой включенные согласно источник постоянного тока и диод.

Последовательно к источникам постоянного тока включен стабилизатор, анод которого подключен к отрицательному полюсу источника, а катод соединен с конденсатором, образуя вершину моста. Нагрузка подключается к диагонали моста через дополнительный диод (2). К недостаткам указанного устройства следует отнести: наличие источника постоянного тока, протекание по обмоткам трансформатора постоянной составляющей тока, влияние величины нагрузки на фазовую характеристику.и ее нелинейность.

Из известных устройств наиболее близким к данному изобретению по технической сущности являетс,я фазовращающее устройство, которое представляет собой мост, образованный полуобмотками питающего трансформатора, конденсатором и регулирующим элементом, представляющим собой переменное сопротивление, причем к диагонали моста подключена нагрузка (3) Недостатками этого устройства является влияние величины нагрузки на фазовую характеристику и ее нелинейность.

Целью настоящего изобретения является получение линейной фазовой

692021

Х + Х = О;

С

R = 2,7154Х Х2 где R — полное сойротивление потенциометра;

Х вЂ” индуктивное сопротивление

М половины вторичной обмотки;

Х вЂ” индуктивное сопротивление 25

2 дополнительной обмотки;

Х вЂ” сопротивление конденсатора, На фиг,1 представлена принципиальная схема фаэовращающего. устройства, на фиг.2 — векторная диаграмма, поясняющая era работу. Фаэовращающее устройство состоит иэ регулируемого элемента 1, представляющего собой потенциометр с токоподводящим движком 2, трансформатора 3, имеющего вторичную 4, дополнительную 5 и первичную 6 обмотки. Отвод, сделанный от середины вторичнои обмотки, разбивает ее на,две полуобмотки 7 и 0.

Концй вторичной обмотки подключены к потенциаметру, а отвод от ее середины и токоподводящий движок 2 потенциометра — к источнику пере-. менного напря.кения. Дополнительная обмотка подключена к источнику переменного напряжения последователь- 45 но с конденсатором 9.

Работает устройство следующим .! образом. При изменении положения движ ка 2 изменяется величины сопротивлеI ,ний плеч потенциометра : 1, включен- 50 ных последовательно с полуобмотками

:7 и 8, а суммарный магнитный поток

Ф + Ф, создаваемый токами, протека фимй через эти полуобмотки, остается неизменныМ, т.к, сумма сопротивлений плеч потенцисметра постояина, :и отстает по фазе от напряжения питания на 90 . Магнитный поток Фэ, соэ-, о даваемый дополнительной обмоткой 5, изменяется при этом как по величине (от максимального значения до нуля), так и по фазе (от +90 до О). Величина этого потока пропорциональна величи не сопротивления плеча потенциометра, включенного последовательно с-"полу20

Ф

:характеристики, независимой от величи- ны нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном фазовращающем устройстве, содержащем источник переменного напряжения, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, потенциометр и конденсатор, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем его первичная обмотка подключена к нагрузке, начало )0 и конец вторичной обмотки соединены с потенциометром, средние точки которых и дополнительная обмотка, соединенная последовательно с конденсаПОДКЛЮЧЕНЫ K HCTOxIHHK ПЕРЕманного напряжения, при этом выполняются условия: обмоткой 8, а фаза определяется соотношением сопротивлений обоих плеч потенциометра. Суммарный магнитный поток Ф .= Ф + Ф + Ф в сердечнике трансформатора 3 изменяется по фазе о о от +90 до -90, а напряжение в первичной обмотке 6 — ат О до 180

В случае резонанса напряжений в цепи .дополнительной обмотки, т.е. при равенстве по абсолютной величине индуктивного сопротйвления дополнительной обмотки Х и сопротивления конденсатора Хс(Х + Х вЂ” О), величина нагрузки не влияет на фаэовую характеристику устройства. При этом линейность фазовой характеристики определяется соотношением между величинами сопротивлений потенциометра и индуктивных сопротивлений дополнительной обмотки и вторичных полуобмоток.

Фазовая характеристика устройства линейна при выполнении равенства:

1Р (4-p„) <А(< р» " Я 2Р - +с1"с Я Р .1 - (+ ), т

p = О 5-gо25- —.— - *

R

Ф .Б„х, R -.. сопротивление потенциометра;

Х вЂ” индуктивное сопротивление половины вторичной обмбтки;

Х вЂ” индуктивное сопротивление до2 полнительной обмотки.

Графическое решение этого уравнения позволяет определить значение коэффициента- К k= — = 2,7Ю, x„x, при котором фазовая характеристика устройства линейна.

Использование. предлагаемого фаэовращающего-устройства позволяет получить:

8) на выходе синусоидальное напряжение с плавной регулировкой сдвига по фазе "от О до 180 б) линейную фаэовую характеристику, не зависящую от величины нагрузки, в) одновременное регулирование фазы напряжейия в нескольких нагрузках, которые могут быть различными по мощности и напряжению.

Формула изобретения

Фазовращающее устройство, содержащее источник переменного напряжения, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, потенциометр и конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения линейной фаэовой характеристики, независимой от величины нагф>узки, трансформатор

692021

Фы2

Составитель 0.Наказная

Техред М.Петко . КорРектор Г.Решетник

Редактор В.Лукин

Заказ 6234/48 Тираж 857 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д.4/6

Филиал ППП Патент ., г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 снабжен дополнительной обмоткой, причем его первичная обмотка подключена к нагрузке, начало и конец вторичной обмотки соединены с потенциометрсм, средние точки которых и дополнительная обмотка, соединенная последовательно с конденсатором, подключе. ны к источнику переменного напряже ния, при этом выполняются условия:

Х + Х 0;

В я 2р715(Х х ) где: R — полное сопротивление потенциометра;

Х - индуктивное сопротивление половины вторичной обмотки

Х вЂ” индуктивное сопротивление дополнительной обмотки;

Хс- сопротивление конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9243044, кл. Н 02 М 1/08, 04.08.66.

2. Авторское свидетельство СССР

9369670, кл; Н 02 P 13/16 08.09.70.

3. Ситник H.Õ. Силовая полупроводниковая тЕхника. М., Энергия, 1968, с. 191.