Фазосдвигающее устройство

 

О П И С А Н И Е <»9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву Н 657541

Союз Советскнн

Соцнвлнстнчвскни республик (5I)N. Кл.

Н 02 M l/08 (22) завалено 16. 04. 81. (21). 3278797/24-07 с присоединением заявки И(23) Приоритет

3Ьвудвротееииый комитет

СССР лв делам изобретений и открытий

Опубликовано 23. 10.82. Бюллетень М 39 (53) УДК 621.. 316.

° 727С088.8) Дата опубликования описания 23. 10.82 (72) Автор изобретения

Л. Д. Огороднийчук (7! ) Заявитель (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использовано в системах управления тиристорами и тиристорными преобразова- телями.

По основному авт.св. Ю 657541 известно фазосдвигающее устройство, содержащее основной и дополнительный фазовращатели с блоком управления три смесителя, четыре фильтра, генератор, сумматор, причем выход перво; го смесителя через первый фильтр и второй .смеситель соединен со вторым фильтром и через третий фильтр и третий смеситель соединен с четвертым фильтром, выход генератора подключен непосредственно ко вторым входам второго и третьего смесителя и через фазовращатель - ко второму входу первого смесителя, сумматор подключен к выходам второго и четвертого фильтров, а дополнительный фазовращатель подключен ко входу первого смесителя (1 ).

Недостатками известного устройства являются невысокая надежность и огра-,; ниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором ,: напряжения, включенным между выходом о генератора и входом фазовращателя,, причем индикатор выполнен на основе разностного блока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема фазосдвигающего устройства. фазосдвигающее устройство содержит смеситель 1 с первым фазовращателем, смесители 2 и 3, фильтры 4-7, втого рой фазовращатель 8 с блоком управления, генератор 9, который включает формирователь гетеродинного напряжения 10, регулятор напряжения 11, клеммы 12 и 13 и индикатор 14..

3 9688

Фильтр 4 настроен на суммарную ком" бинационную частоту преобразования . и включен между смесителем 1 и смесителем 2, фильтр g настроен на раз- . ностную комбинационную частоту и вклю-5 чен между смесителем 1 и смесителем

3, фильтры 6 и 7 настроены на комбинационные частоты, равные частоте входного сигнала, и включены на выходах соответственно смесителей 2 и 1о

3 индикатор 14 подключен к выходам фильтров 6 и 7, генератор 9 подключен к второму входу смесителя 1 через фазовращатель 8 и к вторым входам смесителей 2 и 3 непосредственно. К 15 клемме 13 подключены формирователь гетеродинного напряжения 10 генератора 9, вход регулятора уровня 11 и: вторые входы смесителей 2 и 3, а к клемме 12 - выход регулятора уровня щ

11 и вход фазовращателя о.

Формирователь гетеродинного напряжения 10 генератора 9 является общим гетеродином для всех трех смесителей. Он Формирует гармоническое 25 гетеродинное напряжение постоянной амплитуды, которое поступает через клемму 13 на вторые входы смесителей 2 и 3 и на вход регулятора напряжения 11, имеющего коэффициент зв передачи с модулем К и фазой Ч .. С выхода регулятора 11 гармоническое напряжение поступает через клемму.

12 и через фазовращатель 8 на второй вход смесителя 1. С помощью фазовра" щателя 8 начальную фазу гармонического напряжения на втором входе сме-, сителя 1 изменяют на величину Ч .

На первый вход смесителя 1 поступает гармонический сигнал постоянного уровня. 8 результате линейного преобразования на выходе смесителя 1 получают сигналы комбинационных частот с одинаковыми амплитудами и зеркально-симметричными фазовыми сдви45 гами. С помощью фильтров 4 и 5 обеспечивают частотное разделение компонент комбинационных сигналов. Для определенности предположим, что фильтр 4 выделяет сигнал суммарной

50 комбинационной частоты,-а Фильтр 5сигнал разностной комбинационной частоты. Выделенные компоненты посту" пают соответственно на первые входы смесителей 2 и 3, в которых подвергаются линейному преобразованию. В

55 результате преобразования на выходе смесителей 2 и 3 получают сигналы комбинационных частот, прйчем час79 :4 тота одного компонента в каждом из двух случаев равна частоте входного сигнала. Фильтры 6 и 7 настроены на сигналы комбинационных частот, равных частоте входного сигнала, и выделяют их. Поэтому на выходах фильтров 6 и 7 имеют место сигналы, которые можно представить соответственно выражениями:

U *- "KUt)q Сов(ш t+4 + Ч+Ч„), (1)

Up KUUгСо5(wt + Y- Ч- Чр), (2) где U,, Ч - соответственно амплитуда, частота и начальная фаза входного сигнала;

0г - амплитуда гетеродинного напряжения формирователя 10;

К, М - модуль и фаза коэффициента передачи регулятора уровня,11;

Ч - фазовый сдвиг, задаваемый фазовращателем 8.

Сигналы U u U обладают следую чьими основными свойствами.

Амплитуды пропорциональны модулю коэффициента передачи регулятора уровня 11, равным между собой, и не зависят от фазовых сдвигов.

Частота равна частоте входного сигнала.

Аргументы не зависят от начальной фазы напряжения Формирователя гетеродинного напряжения 10, но полностью содержат начальную фазу входного сигнала и при Ж Чр =0 выходные сигналы синфазны входному сигналу.

Начальные Фазы сигналов 0 и U по отношению к начальной фазе входного сигнала изменились .на .одинаковую величину (Ч + Ч ),но знаки этого изменения противоположны, т.е. расположение выходных сигналов зеркально-симметрично относительно входного сигнала. Поэтому взаимный фазовый сдвиг между сигналами 0„и U

2(+ ) (3) в сравнении с задаваемыми фазовыми сдвигами увеличен в два раза, что обеспечивает более высокую чувствительность его измерения.

Сигналы U u U поступают на индикатор 14, который измеряет разность фаз(3 ). Для измерения фазоамплитудной характеристики регулятора уровня

11 его устанавливают в начальное

968879

5, положение, после чего с помощью фа- зовращателя 8 устанавливают начальную разность фаз 8, например, равную нулю. Затем регулятор 11 устанавливают последовательно в различные положения, отличающиеся значением модуля коэффициента передачи и каждый .раз измеряют приращение разности фаз:

Е,(„)= VРп (4) где п=1,2,3,....- число установок регулятора уровня 11.

В качестве индикатора 14 могут быть использованы, например, схемы на основе перемножителя или на основе триггера, шкала которых линейна.

Дополнительное повышение чувствительности измерений можно обеспечить применением в индикаторе 14 умножителя разности фаз. Для исключения влияния изменения амплитуд на точность индикации значений Вп(К„)в индикаторе

14 применяют стабилизацию уровней сравниваемых сигналов хорошо исследованными известными методами. Предложенная схема устройства также позволяет эффективно стабилизировать уровни сигналов 0 и U с помощью дополнительного регулятора урдвня, который необходимо включить на выходе смесителя 1. Модуль коэффициента передачи этого регулятора уровня следует изменять на такую.же величину, как и регулятора уровня 11, но в противо- 3s положную сторону. В результате уровни сигналов 0 и 0 будут оставаться постоянными. Изменение состояния дополнительного регулятора уровня будет также изменять начальные фазы сигналов комбинационных частот, а следовательно, и начальные фазы сигналов 0„ и U . Однако в силу широкополостности дополнительного регуля-, тора уровня вносимое им изменение начальной фазы в сигнал суммарной и сигнал разностной частот будет практически одинаковым, поэтому влияние этих изменений на разность фаэ сигналов ц „ и U сказываться не будет, Использование изобретения обеспечивает повышение надежности фазосдвигающего устройства за счет стабилизации выходного сигнала, а также позволяет расширить его функциональные возможности..Формула изобретения

Фазосдвигающее устройство по авт.св. Р 657541, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, оно снабжено регулятором напряжения, включенным между выходом. генератора и входом фазовращателя, причем .индикатор выпол нен на основе разностного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 657541 кл M 02 H 1/08, 1979.

ВНИИПИ Заказ 8190/80 Тираж 721 Подписное .е филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4