Преобразователь мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВ ЮТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Рвслублик

„,>864159 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 171279 (21) 2&48103/18-21 (51)М. Кл.З с присоединением заявки Йо

С 01 R 21/00

Государственный комитет.СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0981. Бюллетень Н9 34. (53) УДК 621. 317. 7 (088.8) Дата опубликования описания 150981 (72) Авторы изобретения

А.М.Косолапов и В.И.Земсков (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им (5.4.) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и управления.

Известен статический преобразователь активной мощности, содержащий множительное устройство, выход которого соединен со входами сумматора непосредственно и через последовательно соединенные две RC-цепочки и фаэоинвертор 1 .

Однако у преобразователя узкий частотный диапазон и низкая точность

Наиболее близким техническим решением к изобретению является статический преобразователь мощности, со-. .держащий два сумматора, входы которых через согласующие трансформаторы тока и напряжения соединены соответственно.с входными шинами тока и напряжения, два амплитудных детектора, соединенные с квадраторами, входы амплитудных детекторов через разделительные трансформаторы соединены соответственно с выходами сувееаторов, источник стабилизированного питания опорных делителей напряжения и фильтрующий блок, соединенный с выходами амплитудных детекторов 121 .

Недостатками статического преобразователя мощности являются узкий частотный диапазон и большие погрешности при измерении.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона и уменьшение погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь мощности, содержащий два сумматора, первые и вторые входы которых соединены соответственно между собой и подключены к входным шинам тока и напряжения, два пороговых устройства, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго разделительных трансформаторов, третий разделительный трансформатор, два формирователя опорных сигналов, масшта20 бирующий блок, фильтрующий блок и квадратор, введены генератор импульсов, два коммутатора, четвертый разделительный трансформатор, третий сумматор и инвертор, причем вход генератора импульсов, соединен с входной шиной напряжения, выход его— через третий разделительный трансформатор с управляющим входом перво-, го ковмутатора и непосредственно с

З0 управляющим входом второго коммутато864159 ра, два других входа которого соединены с выходами первого и второго сумматоров, выход второго коммутато- ра соединен через последовательно соединенные четвертый разделительный трансформатор, квадратор и первый вход третьего сумматора с первым входом первого коммутатора; а также и с входами пороговых устройств, выходы которых соединены со входами первого формирователя опорных сигначов, выход которого соединен со вторым входом четвертого разделительного трансформатора, выход которого соединен с первым входом масштабирующего блока, второй и третий входы которого соответственно соединены с первым и вторым входами второго фор мирователя опорного сигнала и выходами nepaoro и второго разделительных трансформаторов, выход масштабирующего блока соединен со вторым входом третьего сумматора, третий вход которого соединен с выходом второго формирователя опорного сигнала, а выход его — через инвертор со вторым входом первого коммутатора, выход которого соединен с фильтрующим блоком.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит три сумматора

1-3, два пороговых устройства 4 и 5, два формирователя б и 7 опорных сигналов, раэделительные трансформаторы 8-11, квадратор 12, масштабирующий блок 13, инвертор 14, генератор

15 импульсов, коммутаторы 16 и 17, фильтрующий блок 18.

Входная шина напряжения соединена с первыми входами сумматоров 1 и 2 и со входом генератора 15 импульсов, входная шина тока соединена со вторыми входами сумматоров 1 и 2, выходы которых соединены со входом коммутатора 16. Выход коммутатора 16 соединен со входами разделительного трансформатора 9 и пороговых устройств 4 и 5, выходы которых подключены соответственно ко входам разделительных трансформаторов 10 и 11 и формирователя б опорного сигнала, выход которого подключен ко второму входу трансформатора 9. Выходы трансформаторов 10 и 11 подключены ко входам масштабирующего блока 13 и к формирователю 7 опорного сигнала.

Выход трансформатора 9 соединен с фильтрующим блоком 18 через после,цовательно соединенные квадратор

12, третий сумматор 3 и коммутатор

17 и через масштабирующий блок 13 с другим входом сумматора 3, к третьему входу которого подключен выход .формирователя 7 опорного сигнала, вылод сумматора 3 через инвертор

14 соединен со вторым входом коммутатора 17.

Устройство работает следующим o6- разом.

Ток I и напряжение U подаются на входы сумматоров 1 и 2, на выходе сумматора 1 получается сумма, на выходе сумматора 2 — разность этих сигналов. Генератор 15 вырабатывает последовательность 1.мпульсов, частота следования которых синхронизирована с частотой входного напряжения

U, для управления коммутатором 16 и через трансформатор 8 коммутатором

17. Длительность импульсов, вырабатываемых генератором.15 равна длительности пауз и кратна периоду входного напряжения .U. Коммутатор

<5 16 коммутирует поочередно сигналы то с выхода сумматора 1, то с выхода сумматора 2, синхронно с ним коммутатор 17 подключает соответственно, то выход сумматора 3, то выход

2О инвертора 14 ко входу фильтрующего блока 18. С выхода коммутатора 16 сигнал (обозначим его Х) поступает на вход трансформатора 9 и входы пороговых устройств 4 и 5. При возрастании положительного напряжения на входе пороговых устройств 4 и 5 срабатывает пороговое устройство 4 и сигнал с выхода его поступает на вход формирователя б и через трансформатор 10 на входы управляемого масштабирующего блока 13 и формирователя 7. При этом формирователь б вырабатывает опорный сигнал Х, который подается на вход трансформатора 9. Одновременно в блоке 13 эадаЗ5 ется коэффициент 2Х„, а на выходе формирователя 7 формируется опорный сигнал Х „. С выхода трансформатора .2.

9 сигнал (Х-Х„) поступает на входы квадратора 12 и блока 13. Сумматор

Щ 3 суммирует сигналы, поступающие с выходов квадратора 12 — (Х вЂ” Х ), масштабирующего блока 13 - 2Х (Х вЂ” Х.,) и формирователя 7 - Х и на выходе его получается сигнал Х .

4 При возрастании отрицательного напряжения на входе пороговых устройств 4 и 5, срабатывает пороговое устройство 5, происходят аналогичные переключения, в результате которых формируются опорные напряжения - Х и Х и задается коэффициент 2Х. .

Пороги срабатывания пороговых устройств 4 и 5 и величины опорных сигналов Х„. выбираются таким образом, чтобы наиболее полно испольэовать 5 динамический диапазон трансформатора 9.

Так как сигнал (Х вЂ” Хя), передаваемый через трансформатор 9, составляет лишь часть выходного сигнала Х

Щ сумматора 3, то составляющая погрешность преобразования, вносимая трансформатором, будет меньше по сравнению с известным устройством. С увеличением числа пороговых уровней уменьшается доля сигнала (Х вЂ” Х„ ) -864159

Формула изобретения

Составитель Г.Ястребова

Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник

Редактор Т.Парфенова

Заказ 7775/65 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, X-35, Рауэккая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 в выходном сигнале Х сумматора 3 и, следовательнб, уменьшается составляющая погрешность преобразования, вносимая трансформатором 9.

Преобразователь мощности, содержащий два сумматора, первые и вторые входы которых соединены сооветственно между собой и подключены к входным шинам тока и напряжения, два пороговых устройства, выхо ы которых соединены соответственно со входами первого и второго разделительных трансформаторов, третий разделительный трансформатор, два формирователя опорных сигналов, масштабирующий блок, фильтрующий блок и квадратор, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и уменьшения погрешности, в него введены генератор импульсов, два коммутатора, четвертый разделительный трансформатор, третий сумматор и инвертор, причем вход генератора импульсов соединен с входной шиной напряжения, выход его — через третий. разделительный трансформатор с управляющим входом первого коммутатора и непосредственно с управляющим входом второго коммутатора, два других входа которого соединены с выходами первого и второго сумматора, выход второго коммутатора соединен через последовательно соединенные четвертый разделительный трансформатор, квадратор и первый вход третьего сумматора с первым входом первого коммутатора, а также с входами пороговых устройств„ выходы которых соединены со входами первого формирователя опорных сигналов, выход которого соединен со вторыч входом четвертого разделительного трансформатора, выход которого соединен с первым входом масштабирующего блока, второй и третий входы которого соответственно соединены с первым и вторым входами второго формирователя опорного сигнала и выходами первого и второго разделительных трансформаторов, выход масштабирующего блока соединен со вторьм входом третьего сумматора, третий вход которого со2О единен с выходом второго формировате ля опорного сигнала, а выход его—

:через инвертор со вторым входом первого коммутатора, выход которого соединен с фильтрующим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9638899, кл. Я 01 Р 21/00, 04.07.77.

2. ймбросович В.Д. Статические преобразователи мощности для. телеизмерительных систем. М.-Л., "Наука", 1965, с. 60-61 (прототип).