Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 02.11.1974 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1975 79891 KI. 21d\ 12/03 MKP' H02m7/52 CZYTELNIA Urzeda Polenlowego Twórcywynalazku: Grzegorz Heszen, Romuald Janson, Antoni Pietrzak Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów "MERA-PIAP", Warszawa (Polska) Elektroniczna przetwornica pradu stalego na prad trójfazowy Przedmiotem wynalazku jest elektroniczna przetwornica pradu stalego na prad trójfazowy o regulowanej czestotliwosci, przeznaczona szczególnie do zasilania i regulacji predkosci obrotowej trójfazowych silników pradu przemiennego.W stosowanych obecnie przetwornicach trójfazowych napiecie do sterowania stopnia wyjsciowego prze¬ twornicy uzyskuje sie w ukladzie cyfrowym metoda wybierania impulsów wyjsciowych licznika elektronicznego przy pomocy bramek logicznych. Rozwiazania te wymagaja stosowania duzej liczby elementów elektronicznych, co komplikuje uklad i obniza jego niezawodnosc.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedogodnosci i opracowanie stopnia sterujacego przetwornicy Cel ten osiagnieto dzieki temu, iz stopien sterujacy przetwornicy pradu stalego na prad trójfazowy stanowi generator trójfazowego napiecia prostokatnego skladajacy sie ze wzmacniacza pracujacego w ukladzie generatora napiecia prostokatnego, którego wejscie dolaczone jest do wejscia wzmacniacza pracujacego jeko detektor po¬ ziomu napiecia, którego wyjscie jest polaczone poprzez rezystor z wejsciami kolejnego wzmacniacza i z konden¬ satorem, którego druga okladzina dolaczona jest do masy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed stawia schemat ukladu przetwornicy, fig. 2- przebiegi napiec na wejsciach wzmacniaczy, a fig 3- przebiegi napiec miedzyfazowych.Przetwornica posiada stopien sterujacy skladajacy sie ze wzmacniacza A, pracujacego w ukladzie genera¬ tora napiecia prostokatnego, którego wejscie inwersyjne dolaczone jest do wejscia inwersyjnego wzmacniacza A2 pracujacego jako detektor poziomu napiecia, którego wyjscie jest polaczone poprzez rezystor R2 z wejsciem inwersyjnym wzmacniacza A3 i z kondensatorem C2, którego druga okladzina dolaczona jest do masy. Stopien sterujacy steruje trzema tranzystorowymi wzmacniaczami mocy. Poziomem odniesienia napiec jest zero napiecia zasilajacego wzmacniacze. Wejscia nieinwersyjne wzmacniaczy oznaczono znakiem <+), wejscia inwersyjne zna¬ kiem (-). Napiecie wejsciowe wzmacniacza stanowi róznice pomiedzy napieciem na wejsciu nieinwersyjnym i napieciem na wejsciu inwersyjnym. Wzmacniacze A,, A2, A3 pracuja jako komparatory tzn. na ich wyjsciach wystepuja na przemian napiecia stale + Us i- Us< odpowiadajace dodatniemu i ujemnemu nasyceniu. Jezeli2 79891 zatem napiecie wejsciowe wzmacniacza jest dodatnie, to na jego wyjsciu wystepuje napiecie + Us', natomiast jezeli napiecie wejsciowe jest ujemne, to na wyjsciu wzmacniacza wystepuje ~ Us.Wzmacniacz A] pracuje w ukladzie generatora dwukierunkowego napiecia prostokatnego. Dzialanie gene¬ ratora jest nastepujace: jezeli u, jest równe + Us, to napiecie na wejsciu inwersyjnym u,, = + kUs, gdzie ,,k" jest wspólczynnikiem podzialu napiecia ux przez potencjometr P. Jezeli przyjmiemy, ze w chwili poczatkowej kon¬ densator Ci nie byl naladowany, tzn. u,2 bylo równe 0, to w chwili tej napiecie wejsciowe wzmacniacza jest dodatnie, co podtrzymuje stan dodatniego nasycenia. Kondensator Ci laduje sie poprzez rezystor Rj, z wyjscia wzmacniacza do chwili, kiedy napiecie wejsciowe zmieni znak na ujemny. Wówczas nastepuje przeskok wzmac¬ niacza do stanu ujemnego nasycenia, w którym u, = —Us, u,, = —k Us. Kondensator Ci przeladowuje sie do chwili, kiedy napiecie wejsciowe zmieni znak na dodatni. Proces ten powtarza sie okresowo, przy czym na wyjsciu wzmacniacza wystepuje dwukierunkowe napiecie prostokatne o okresie T. Przebiegi napiec w ukladzie wzmacniacza Ai przedstawia fig. 2a.Wzmacniacz A2 pracuje jako detektor przejscia przez zero napiecia u22. Poniewaz u2i = 0, wiec dla u22 0 jest u2 = —Us, a dla u 22 <0 u2 = +US. Wzmacniac? jest sterowany napieciem u12 - u22 z wejscia inwersyjnego wzmacniacza A]. Dla uzyskania opóznienia fazy napiecia u2 w stosunku do ut równego 3 T konieczne jest, aby przejscie napiecia u22 przez zero odbylo sie z opóznieniem równym ^-T w stosunku do ujemnego przeskoku napiecia u,. Warunek ten jest zrealizowany przez dobór wspólczynnika k, od wartosci którego zalezy ksztalt napiecia u22. W przyblizeniu wymagana wartosc wspólczynnika k wynosi 0,617. Przebiegi napiec w ukladzie wzmacniacza A2 przedstawia fig. 2b.Wzmacniacz A3 pracuje jako detektor przejscia przez zero napiecia u 32, uzyskiwanego w obwodzie R2, C2 z napiecia u2. Poniewaz R2, C2 równe jest R| C|, wiec ksztalt napiecia u32 jest identyczny jak napiecia U| 2, lecz jest ono opóznione w fazie o 3T. Wzmacniacz A3 realizuje opóznienie przebiegu u3 w stosunku do u2 o a T.Przebiegi napiec w ukladzie wzmacniacza A3 przedstawia fig. 2c.Regulacja czestotliwosci przetwornicy odbywa sie przez zmiane wartosci rezystorów sprzezonych Rt i R2, Równoczesna zmiana R, i R2 jest konieczna ze wzgledu na zachowanie warunku RiC, równym R2C2, co zapewnia zachowanie stalych przesuniec fazowych napiec ult u2, u3 podczas regulacji. Stopien wyjsciowy przetwornicy zbudowany jest na tranzystorach w znanym ukladzie mostka trójfazowego. Przebiegi napiec mie- dzyfazowych przedstawia fig. 3. PL