Opis patentowy opublikowano: 1986 06 30 131 850 InL Cl? H03L7/18 Twóroy wynalazku; Maciej Dzieniakowski, Andrzej Smirnow, Tadeusz Platek, Piotr Pelczewski, Andrzej Baraneoki Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polaka) TRÓJFAZOWY GENERATOR NAPIEC SINUSOIDALNYCH Z NAPIECIOWYM PRZE33UJANIEM CZESTOTLIWOSCI I AMPLITUDY Przedniotea wynalazku jest trójfazowy generator napiec sinusoidalnych z napieciowym przestrajaniem czestotliwosci i amplitudy.Znany jest trójfazowy generator napiec sinusoidalnych z napieciowym przestrajaniem czestotliwosci i amplitudy, który zawiera samowzbudny Jednofazowy generator napiecia sinu¬ soidalnego o stalej czestotliwosci i regulowanej sygnalem napieciowym amplitudzie oraz za¬ wiera generator impulsów próbkujacych o stalej amplitudzie i regulowanej sygnalem napiecio¬ wym czestotliwosci, polaczony z wejsciem ukladu rozdzielania impulsów o trzech wyjsciach* Ponadto ten znany generator trójfazowy zawiera trzy uklady próbkujace, których jedno wej¬ scie polaczone jest z wyjsciem jednofazowego generatora napiec sinusoidalnych, zas ich dru¬ gie wejscie polaczone jest z jednym z wyjsc rozdzielacza impulsów. Wyjscie kazdego z ukla¬ dów próbkujacych polaczone jest z filtrem dolnoprzapustowym. Znany trójfazowy generator charakteryzuje sie wzrostem zawartosci wyzszych harmonicznych przebiegu wyjsciowego wraz ze zmniejszeniem sie czestotliwosci, a takze obecnoscia w widmie przebiegu wyjsciowego sub- harmonicznej o amplitudzie rosnacej wraz ze zmniejszeniem sie jego czestotliwosci podsta¬ wowej • Rozwiazanie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zawiera trzy uklady mnozace ana¬ logowo, któryoh pierwsze wejscie polaczone jest z wyjsciem ukladu wytwarzajacego jednofazowe przebiegi sinusoidalne o amplitudzie sterowanej napieciowo, a ich drugie wejscie polaczone jest z wyjsciami ukladu wytwarzajacego przebiegi prostokatne trójfazowe o regulowanej cze¬ stotliwosci. Wyjscie kazdego z ukladów mnozacych analogowo polaczone jest z filtrem dolno¬ przepustowynu Uklad mnozacy analogowo przebieg sinusoidalny przez prostokatny coze zawierac wzmacniacz operacyjny, którego wejscie odwracajace polaczone jest z wejsciem ukladu mnozace¬ go poprzez rezystor szeregowy i z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego poprzez rezystor sprze-2 131 850 gajacy. Wejscie nieodwracajace wzmacniacza operacyjnego polaczone Jest z wejsciem ukladu mnozacego poprzez dzielnik rezystancyjny. Polaczone z soba koncówki rezystorów dzielnika rezystorowego dolaczone sa do uziemionego klucza• Generator wedlug wynalazku wytwarza przebiegi o bezinercyjnie regulowanej amplitudzie i i czestotliwosci. Ponadto przebiegi wyjsciowe nie zawieraja skladowej o ozestotliwosci mniejszej od podstawowej oraz maja mala zawartosc wyzszych harmonioznyoh.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy trójfazowego generatora napiec sinusoidalnych z napie¬ ciowym przeatraJaniem napiec i ozestotliwosci a fig. 2 - schemat blokowy ukladu mnozaoego analogowo przebieg sinusoidalny przez prostokatny.Generator trójfazowy zawiera jednofazowy generator G1 przebiegu prostokatnego o sta¬ lej czestotliwosci f* i amplitudzie, który to przebieg podawany jest na wejscie regulato¬ ra amplitudy RA o wzmocnieniu zaleznym od napiecia sterujacego U^. Sygnal wyjsciowy regu¬ latora amplitudy RA podlega filtracji w filtrze P1, w wyniku czego zostaja oddzielone od skladowej podstawowej wyzsze harmoniczne. Generator G1 jednofazowych przebiegów prostokat¬ nych, regulator amplitudy RA i filtr P1 tworza uklad wytwarzajacy jednofazowy przebieg si¬ nusoidalny o sterowanej napieciowo amplitudzie US.Generator trójfazowy zawiera równiez generator jednofazowy G2 przebiegów prostokatnych o stalej amplitudzie i czestotliwosci regulowanej w zakresie od 6(f\ - ^max) do 6(fj + *mny) gdzie fmQ^ - czestotliwosc generatora trójfazowego. Wyjscie tego generatora G2 polaozone jest z licznikiem L podzialu przez 6. Przebiegi na wyjsciach UA , Uj, , Ul generatora G2 przebiegów prostokatnych przesuniete sa wzgledem siebie w fazie o 120°el i maja stala am¬ plitude. Generator przebiegów prostokatnych G2 i licznik podzialu L stanowia uklad wytwa¬ rzajacy trzy przebiegi prostokatne o regulowanej czestotliwosci UP. Przebieg sinusoidalny i przebiegi prostokatne z ukladów UP, US podawane sa odpowiednio na pierwsze i drugie wej¬ scie trzech ukladów mnozacych analogowo MR, MS, MT. Przebieg wyjsciowy kazdego z ukladów MR, LIS, MT podawany jest na filtr doInoprzepustowy PDR, PDS, PDT, którego sygnaly wyjsciowe sa napieciowymi przebiegami poszczególnych faz generatora trójfazowego.Zastosowany uklad mnozacy analogowo przebiegi sinusoidalne przez prostokatne posiada wzmacniacz operacyjny W, którego wejscie odwraoajace polaczone jest z wejsciem ukladu mno¬ zacego poprzez rezystor szeregowy R_ i z wyjsciem wzmacniacza operacyjnego poprzez rezystor sprzegajacy R . Wejscie nieodwracajace wzmacniacza operacyjnego W polaczone jest z wejsciem ukladu mnozacego poprzez dzielnik rezystancyjny R1, R2. Polaczone z soba koncówki rezysto¬ rów dzielnika R1, R2 dolaczone sa do klucza K.Napiecie podawane na pierwsze wejscie ukladu mnozacego analogowo MR, MS, MT ma postac U^ = A^ sinej ^t; gdzie co^ - pulsacja przebiegu napiecia, A^ - amplituda przebiegu napiecia.Sygnal napieciowy sterujacy kluczem K jest sygnalem jednego z wyjsc UR* , Us* , lub U** licznika L. Rozpatrzona bedzie praca ukladu mnozacego analogowo MR, MS, MT, którego klucz K sterowany jest sygnalem UR" jednej fazy R. Sygnal ten mozna opisac zaleznoscia 4A.Ui " ™2 -R = -y- (sin co 2* + 4 sin 3w 2* + t sin 5^2^ + •••)» gdzie Ag - amplituda przebiegu prostokatnego UR* , co 2 - pulsacja harmonicznej podstawowej przebiegu.Napiecie wyjsoiowe U^' ukladu mnozacego analogowo MR, MS, MT ma przebieg opisany zalez¬ noscia V w UR = U^ Zj = y- COS(cO ^ - CO 2)* - COS(o ^ + CO 2) * + + ^ cos(co 1 - 3co2)t - ^ cos(cj 1 + 3^2)t + ^ cos(u;1 - 5v2)* - 5 cos(c^1 + Jezeli pulsacja graniczna co R filtru dolnoprzepustowego PDR bedzie miala wartosc co g co max' a Pulsac3a CO ^ przebiegu generatora G1 ma wartosc co 1 y ^ (u; + 3umax) to131850 3 na wyjsciu filtru dolnoprzapustowego pojawi sie przebieg sinusoidalny o pulsacji to opisa¬ nej zaleznoscia: cj = (cj 1 - u2); S<*zie: w 2 ~ pulsacja przebiegu jednego z wyjsc liczni¬ ka L; UR" t Ug' lub UT! W ukladzie generatora trójfazowego wystepuja trzy uklady mnozace analogowo MR, MS, MT.Poniewaz przebiegi UR" , Ug, Uj sa przesuniete wzgledem siebie kolejno co 120°el a harmo¬ niczne nie maja wplywu na ksztalt sygnalów wyjsciowych generatora Uftf Ug, UT, to zalezno¬ sci opisujace te sygnaly mozna opisact UR = ijjr 1 oos(co 1 - u 2)t; us = jF 1 oos(co 1 ~ ^ 2 ~ 120)t? UT = ^ 1 oos(u, 1 - ou2 - 240)t; UR = ^ 1 cos /co 2 -cJi /* dla co1 o) Ug = ^r 1 cos(w 2 " w 1 + 120)t? UT = 3r^ 1 cos(a;2 " ^ 1 * 2Zl0)t dla ^2 w1 Z powyzszych zaleznosci wynika, ze ze zmiana znaku róznicy (co 2 - u)*) zmienia sie ko¬ lejnosc nastepstwa faz przebiegów wyjsciowych. PL