Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 26.05.1975 74899 KI. 21d2,12/03 MKP H02m7/52 Twórcy wynalazku: Grzegorz Heszen, Romuald Janson, Antoni Pietrzak Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa (Polska) Uklad statycznej przetwornicy pradu stalego na prad trójfazowy Przedmiotem wynalazku jest uklad statycznej przetwornicy pradu stalego na prad trójfazowy o regulowanej czestotliwosci. Przetwornica jest przeznaczona do regulacji predkosci obrotowej silników pradu stalego malej mocy.W stosowanych obecnie przetwornicach trójfa¬ zowych malej mocy napiecia prostokatne przesu¬ niete w fazie o 120° uzyskuje sie w ukladzie cy¬ frowym na drodze wybierania impulsów wyjscio¬ wych licznika elektronicznego przy pomocy bra¬ mek logicznych. Impulsy te po wzmocnieniu do¬ prowadza sie do baz tranzystorów stopnia wyj¬ sciowego przetwornicy. Tego typu rozwiazanie wymaga stosowania duzej liczby elementów elek¬ tronicznych, co komplikuje uklad i obniza jego niezawodnosc. Ponadto uklad cyfrowy jest wrazli¬ wy na zaklócenia typu impulsowego, pochodzace od zewnetrznych pól elektromagnetycznych lub od zasilania.Powyzsze niedogodnosci usuwa sposób rozwia¬ zania przetwornicy wedlug wynalazku.Celem wynalazku jest wyeliminowanie skom¬ plikowanego ukladu cyfrowego i zastapienie go ukladem analogowym. Uklad analogowy wedlug wynalazku odznacza sie duza prostota i nieza¬ wodnoscia i jest nie wrazliwy na zaklócenia im¬ pulsowe. Ponadto uklad analogowy zbudowany na obwodach scalonych odznacza sie nizsza cena w porównaniu z ukladem cyfrowym.Cel ten osiagnieto przez zastosowanie ukladu 2 statycznej przetwornicy pradu stalego na prad trójfazowy o regulowanej czestotliwosci, zawiera¬ jacy stopien sterujacy zlozony z trzech wzmac¬ niaczy pradu stalego i stopien wyjsciowy zlozony z tranzystorów w ukladzie mostka trójfazowego przy czym wejscie wzmacniacza pracujacego w ukladzie generatora napiecia prostokatnego pola¬ czone jest z wejsciem jednego wzmacniacza pra¬ cujacego w ukladzie detektora poziomu z histe- reza, a wyjscie drugiego detektora pracujacego w ukladzie poziomu z histereza polaczone jest przez opornik i kondensator z wyjsciem pierw¬ szego wzmacniacza pracujacego w ukladzie de¬ tektora poziomu z histereza.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu przetwornicy, fig. 2 — przebiegi napiec w stopniu sterujacym przetwornicy, a fig. 3 — przebiegi wyjsciowych napiec miedzyfazowyeh.Uklad przetwornicy sklada sie ze stopnia steru¬ jacego i stopnia wyjsciowego. W uklad stopnia sterujacego przetwornicy wctiodza znane wzmac¬ niacze pradu stalego Ai, A2, A3, oporniki regu¬ lowane sprzezone Ra i Rb, kondensatory Ci, C2 25 i potencjometry Plf P2, P3. W sklad stopnia wyj¬ sciowego przetwornicy wchodza transformatory Tri, Tr2, Tr3, tranzystory Tu T2, T3, T4, T5 i T6, oporniki Ri, R2, R3, R4, R5 i Re i diody Di, D2, D3, D4, D5 i D6. 30 Wzmacniacze Alf A2, A3 w stopniu sterujacym 10 15 20 74 89974 8dd 3 4 przetwornicy pracuja dwustanowe-, to znaczy na ich wyjsciach wystepuja na przemian napiecia odpowiadajace dodatniemu i ujemnemu nasyce¬ niu wzmacniacza. Jezeli róznica napiec wejscio¬ wych Uwei — Uwe2 jest dodatnia, to wzmacniacz znajduje sie w stanie dodatniego nasycenia, a je¬ zeli róznica ta jest ujemna, to wzmacniacz znaj¬ duje sie w stanie ujemnego nasycenia.Wzmacniacz Ai pracuje w znanym ukladzie ge¬ neratora napiecia prostokatnego. Na wyjsciu wzmacniacza Ai panuje napiecie nasycenia, któ¬ rego czesc okreslona polozeniem suwaka potencjo¬ metru Pj wprowadzona jest na wejscie Wel wzmacniacza Ai. Kondensator Ci laduje sie przez opornik Ra do chwiii, kiedy róznica napiec wej¬ sciowych Uwe2 — Uwei zmieni znak. Wówczas na skutek duzego wzmocnienia i dodatniego sprzeze¬ nia? * ^zwrotnego, nastepuje gwaltowne przejscie wzmacniacza do stanu przeciwnego nasycenia.Proces ten powtarza sie periodycznie. Na konden¬ satorze Ci wystepuje napiecie o przebiegu pilo- ksztaltnym, którego amplituda zalezy od poloze¬ nia suwaka potencjometru Pi. Regulacja czesto¬ tliwosci odbywa sie przez zmiane czasu ladowa¬ nia kondensatora Ci przy stalej wartosci ampli¬ tudy napiecia piloksztaltnego. Do regulacji czesto¬ tliwosci sluzy zmienny opór Ra. Wzmacniacz A2 pracuje w znanym ukladzie detektora poziomu napiecia z histereza. Na jego wejscie We2 wpro¬ wadzone jest napiecie z kondensatora C^, a na wejscie Wd czesc napiecia wyjsciowego okreslo¬ na polozeniem suwaka potencjometru P2. W chwi¬ li, gdy róznica napiec Uwe2 — Uwei zmieni znak, nastepuje przejscie wzmacniacza do stanu prze¬ ciwnego nasycenia. Czestotliwosc przelaczania wzmacniacza A2 jest równa czestotliwosci przela¬ czania wzmacniacza Ax. Opóznienie fazowe napie¬ cia wyjsciowego U^ w stosunku do napiecia wyj¬ sciowego U^ równe 60° uzyskuje sie przez dobra¬ nie odpowiedniego zakresu napiecia histerezy Uh przy pomocy potencjometru P2.Wzmacniacz A3 pracuje identycznie jak wzmac¬ niacz A2. Na wejscie We2 wprowadzone jest na¬ piecie piloksztaltne uzyskane z napiecia prosto¬ katnego U2 przy pomocy obwodu rózniczkujacego Rb C2. Jezeli spelniony jest warunek RaCf — RbC2, to napiecie piloksztaltne na kondensatorze C2 ma te sama amplitude i czestotliwosc co napiecie na kondensatorze Cl9 lecz jest opóznione w fazie o 60°. Dla spelnienia tego warunku w calym zakre¬ sie regulacji czestotliwosci opory Ra i Rb zmie¬ niane sa równoczesnie. Opóznienie fazowe napie¬ cia wyjsciowego IJ3 w stosunku do napiecia wyj¬ sciowego Utf równe 60° uzyskuje sie przez dobra¬ nie odpowiedniego zakresu napiecia histerezy Uh przy pomocy potencjometru P2.Dla uzyskania symetrycznego trójfazowego na¬ piecia prostokatnego w stopniu wyjsciowym prze¬ twornicy, konieczne jest odwrócenie fazy napie¬ cia U2. W tym celu transformatory Ttj, Tr2 i Tr3 sa tak wlaczone, ze napiecie po stronie wtórnej transformatorów Tr2 i Tr3 jest w fazie zgodnej z napieciem po stronie pierwotnej, natomiast na¬ piecie po stronie wtórnej transformatora Tr2 *jest w fazie przeciwnej do napiecia po stronie pier¬ wotnej.Stopien wyjsciowy przetwornicy zbudowany jest w znanym ukladzie mostka trójfazowego. PL PL