RU2541143C1 - Digital generator of subsonic frequency - Google Patents

Digital generator of subsonic frequency Download PDF

Info

Publication number
RU2541143C1
RU2541143C1 RU2014102927/08A RU2014102927A RU2541143C1 RU 2541143 C1 RU2541143 C1 RU 2541143C1 RU 2014102927/08 A RU2014102927/08 A RU 2014102927/08A RU 2014102927 A RU2014102927 A RU 2014102927A RU 2541143 C1 RU2541143 C1 RU 2541143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
counter
output
input
frequency
Prior art date
Application number
RU2014102927/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Васильевич Капелько
Роберт Николаевич Буланов
Станислав Константинович Крылов
Александр Сергеевич Верещагин
Original Assignee
Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ filed Critical Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ
Priority to RU2014102927/08A priority Critical patent/RU2541143C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541143C1 publication Critical patent/RU2541143C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: digital generator of subsonic frequency comprises a close pulse generator, connected to an inlet of a binary counter, the outlet of the senior bit of which is connected to a control inlet of a polarity switch, two transformers with secondary sectional windings, connected in series via switching keys, outlets of the binary counter are connected to control inlets of the secondary sectional windings of the first transformer, and control inlets of keys of the second transformer are connected to inverse outlets of the counter, the primary inlet of the first transformer is connected to a source of AC voltage of grid frequency, and the outlet of the second transformer is connected via a rectifier with the main inlet of the polarity switch and the load.
EFFECT: production of an output signal of subsonic frequency of high capacity.
3 dwg

Description

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может найти широкое применение в системах автоматического контроля и измерительной технике.The invention relates to digital measuring equipment and can be widely used in automatic control systems and measuring equipment.

Известны цифровые генераторы инфранизкой частоты (ЦГИНЧ) [1-4].Known digital generators infra-low frequency (TsGINCH) [1-4].

Однако они выполнены на резисторах и не могут обеспечить сколь-нибудь заметную мощность. Усиление выходного сигнала по мощности встречает определенные трудности.However, they are made on resistors and cannot provide any noticeable power. Amplification of the output signal by power meets certain difficulties.

Наиболее близким по технической сущности является ЦГИНЧ [1], принцип которого основан на формировании двух полуволн синусоидального напряжения путем последовательно включенных управляемых делителей напряжения также на резисторах.The closest in technical essence is TsGINCH [1], the principle of which is based on the formation of two half-waves of sinusoidal voltage by means of series-connected controlled voltage dividers also on resistors.

Применение подобных устройств на резисторах ограничивается малой мощностью выходного сигнала инфранизкой частоты.The use of such devices on resistors is limited by the low output power of the infra-low frequency.

Задачей изобретения является создание устройства цифрового генератора инфранизкой частоты большой мощности.The objective of the invention is to provide a digital generator of infra-low frequency high power.

Требуемый технический результат достигается тем, что в предлагаемом цифровом генераторе инфранизкой частоты в качестве несущей частоты используется промышленная частота (например, 50 Гц или любая другая сетевая частота), введены два трансформатора со вторичными секционными обмотками практически любой требуемой мощности.The required technical result is achieved by the fact that in the proposed digital low-frequency generator the industrial frequency is used as the carrier frequency (for example, 50 Hz or any other network frequency), two transformers with secondary sectional windings of almost any required power are introduced.

Цифровой генератор инфранизкой частоты содержит генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу двоичного счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу переключателя полярности, два трансформатора с секционными обмотками, включенными последовательно, причем остальные выходы счетчика через переключающие ключи (K0, K1, … Kn-2) соединены с управляющими входами вторичных секционных обмоток “1” первого трансформатора, а управляющие входы второго трансформатора подключены к инверсным входам тех же переключающих ключей “0”, первичный вход первого трансформатора подключен к источнику переменного напряжения сетевой частоты, первичный вход второго трансформатора соединен с выходом первого трансформатора, а выход второго соединен через выпрямитель с основным входом переключателя полярности и нагрузкой.The digital low-frequency generator contains a clock pulse generator connected to the input of a binary counter, the high-order output of which is connected to the control input of the polarity switch, two transformers with sectional windings connected in series, and the remaining counter outputs via switching keys (K 0 , K 1 , ... K n-2 ) are connected to the control inputs of the secondary sectional windings “1” of the first transformer, and the control inputs of the second transformer are connected to the inverse inputs of the same switch key “0”, the primary input of the first transformer is connected to an AC voltage source, the primary input of the second transformer is connected to the output of the first transformer, and the output of the second is connected through the rectifier to the main input of the polarity switch and the load.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен вариант построения ЦГИНЧ на трансформаторах, который содержит:The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a variant of the construction TsGINCH on transformers, which contains:

1 - генератор тактовых импульсов;1 - clock generator;

2 - двоичный счетчик;2 - binary counter;

3 - источник эталонного переменного напряжения сетевой частоты;3 - a source of a reference alternating voltage of a network frequency;

4 - трансформатор с секционными обмотками Т1;4 - transformer with sectional windings T1;

5 - трансформатор с секционными обмотками Т2;5 - transformer with sectional windings T2;

6 - переключатель полярности с переключающими ключами (K0, K1, … Kn-2, Kn-1);6 - polarity switch with switching keys (K 0 , K 1 , ... K n-2 , K n-1 );

7 - выпрямитель;7 - rectifier;

8 - ключ последнего разряда счетчика;8 - key of the last digit of the counter;

9 - нагрузка.9 - load.

Генератор работает следующим образом (пояснения даются с помощью дополнительных фиг.2 и 3).The generator operates as follows (explanations are given using additional figures 2 and 3).

По запуску генератора тактовых импульсов 1 начинает работать двоичный счетчик 2. Сигналы со счетчика 2 поступают на переключатель полярности с переключающими ключами 6, коммутирующий выходные (K0, K1, … Kn-2, Kn-1) обмотки управляемых трансформаторов 4, 5. Количество витков в секциях подчинены двоичному коду, формируя на нагрузке 9 участок параболы. Это происходит следующим образом.When the clock pulse generator 1 is started, the binary counter 2 starts working. The signals from the counter 2 go to the polarity switch with switching keys 6, switching the output (K 0 , K 1 , ... K n-2 , K n-1 ) windings of the controlled transformers 4, 5. The number of turns in the sections is subordinated to the binary code, forming a parabola section on the load 9. This happens as follows.

При заполнении счетчика 2 в системе управления такого ЦГИНЧ на выходе первого трансформатора 4 (Т1) наблюдается линейно растущая (ступенчатая по форме) огибающая переменного напряжения, на выходе другого 5 (Т2) - линейно убывающая. Последовательное включение этих трансформаторов позволяет получить итоговую огибающую напряжения в виде участка параболы (как известно, произведение двух линейных функций дает параболу). Этот участок может быть использован после выпрямления как полуволна синусоидального напряжения (фиг.2).When filling counter 2 in the control system of such a central oscillator, at the output of the first transformer 4 (T1), a linearly increasing (step-shaped) envelope of alternating voltage is observed, and at the output of the other 5 (T2), it decreases linearly. The series connection of these transformers allows you to get the final voltage envelope in the form of a parabola section (as you know, the product of two linear functions gives a parabola). This section can be used after rectification as a half-wave of a sinusoidal voltage (figure 2).

Вторая половина выходного сигнала получается за счет инвертирования выхода 8 (с помощью переключающего ключа Kn-1). Высшие нечетные гармоники такой периодической функции (параболы) убывают пропорционально кубу номера гармоники, а их учет (включительно до девятой гармоники) позволяет получить коэффициент несинусоидальности искажений огибающей Кни≅3,8%, что вполне приемлемо для практических случаев.The second half of the output signal is obtained by inverting the output 8 (using the switching key K n-1 ). Higher odd harmonics of the periodic function (parabola) decrease in proportion to the cube of the number of harmonics, and their accounting (inclusive to ninth harmonic) provides a non-sinusoidal distortion factor K audio envelope ≅3,8%, which is acceptable for practical purposes.

При полном заполнении счетчика заканчивается период выходного напряжения, следующий период формируется при новом его заполнении. Выходные обмотки трансформаторов секционируются по количеству витков, подчиняющемуся двоичному коду (фиг.3).When the meter is completely full, the output voltage period ends, the next period is formed when it is filled again. The output windings of the transformers are partitioned by the number of turns obeying the binary code (figure 3).

Количество секций определяется требуемой допустимой погрешностью дискретности. Выпрямитель 7 на выходе второго трансформатора 5 позволяет исключить несущую частоту и сгладить ступенчатость выходного сигнала.The number of sections is determined by the required permissible discreteness error. The rectifier 7 at the output of the second transformer 5 allows you to exclude the carrier frequency and smooth the stepping of the output signal.

Система управления такого ЦГИНЧ получается чрезвычайно простой, состоящей всего из генератора тактовых импульсов 1 и двоичного счетчика 2, каждый разряд которого, за исключением последнего, управляет состоянием включения соответствующей секции в обоих трансформаторах 4, 5. Последний разряд счетчика с помощью переключающего ключа Kn-1 переключает полярность сигналов 8 на выходе выпрямителя 7 и, таким образом, формируется полная синусоида. Роль управляемых ключей могут выполнять симмисторы или пара тиристоров, включаемых параллельно и встречно.The control system of such a central oscillator is extremely simple, consisting entirely of a clock 1 and a binary counter 2, each bit of which, with the exception of the last one, controls the state of switching on of the corresponding section in both transformers 4, 5. The last bit of the counter using a switching key K n- 1 switches the polarity of the signals 8 at the output of the rectifier 7 and, thus, a full sine wave is formed. The role of controlled keys can be performed by symmistors or a pair of thyristors, connected in parallel and counter.

Коэффициент полезного действия генератора определяется потерями в трансформаторах, ключах и в выпрямителе.The efficiency of the generator is determined by the losses in the transformers, keys and in the rectifier.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №388348, 1973.1. USSR Copyright Certificate No. 3888348, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР №511681, 1976.2. Copyright certificate of the USSR No. 511681, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР №538480, 1977.3. Copyright certificate of the USSR No. 538480, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР №944089, 1982.4. Copyright certificate of the USSR No. 944089, 1982.

Claims (1)

Цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу двоичного счетчика, выход старшего разряда которого подключен к управляющему входу переключателя полярности, отличающийся тем, что в него введены два трансформатора с вторичными секционными обмотками, включенными последовательно через переключающие ключи, причем остальные выходы счетчика соединены с управляющими входами переключающих ключей вторичных секционных обмоток первого трансформатора, а управляющие входы переключающих ключей второго трансформатора подключены к инверсным входам счетчика, первичный вход первого трансформатора подключен к источнику переменного напряжения сетевой частоты, первичный вход второго трансформатора соединен с выходом первого трансформатора, а выход второго соединен через выпрямитель с основным входом переключателя полярности и нагрузкой. A digital low-frequency generator containing a clock generator connected to the input of a binary counter, the high-order output of which is connected to the control input of the polarity switch, characterized in that two transformers with secondary sectional windings connected in series through the switching keys are inserted into it, the remaining outputs the counter is connected to the control inputs of the switching keys of the secondary sectional windings of the first transformer, and the control inputs of the switching lyuchey second transformer connected to the inverted inputs of a counter input of the first primary of the transformer is connected to a source of AC line frequency, the first input of the second transformer is connected to the output of the first transformer and a second output connected via a rectifier to the main input polarity switch and the load.
RU2014102927/08A 2014-01-30 2014-01-30 Digital generator of subsonic frequency RU2541143C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102927/08A RU2541143C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Digital generator of subsonic frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102927/08A RU2541143C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Digital generator of subsonic frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2541143C1 true RU2541143C1 (en) 2015-02-10

Family

ID=53287089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014102927/08A RU2541143C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Digital generator of subsonic frequency

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541143C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU388348A1 (en) * 1971-07-14 1973-06-22 DIGITAL INFRANIUM FREQUENCY GENERATOR
SU1711303A1 (en) * 1990-05-07 1992-02-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Programmed converter of voltage of unspecified form to voltage of required form
RU2020707C1 (en) * 1991-05-15 1994-09-30 Завод "Пирометр" Ac voltage converter
RU2074396C1 (en) * 1992-05-19 1997-02-27 Хозрасчетный центр "Интеграл" High-speed converter of alternating voltage to digital deviation code
US7061780B2 (en) * 2004-09-09 2006-06-13 System General Corp. Switching control circuit with variable switching frequency for primary-side-controlled power converters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU388348A1 (en) * 1971-07-14 1973-06-22 DIGITAL INFRANIUM FREQUENCY GENERATOR
SU1711303A1 (en) * 1990-05-07 1992-02-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Programmed converter of voltage of unspecified form to voltage of required form
RU2020707C1 (en) * 1991-05-15 1994-09-30 Завод "Пирометр" Ac voltage converter
RU2074396C1 (en) * 1992-05-19 1997-02-27 Хозрасчетный центр "Интеграл" High-speed converter of alternating voltage to digital deviation code
US7061780B2 (en) * 2004-09-09 2006-06-13 System General Corp. Switching control circuit with variable switching frequency for primary-side-controlled power converters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014108669A (en) SYSTEM AND METHOD FOR ENERGY CONVERSION
RU2652087C1 (en) Frequency converter for testing transformers (options)
RU2541143C1 (en) Digital generator of subsonic frequency
RU2522706C1 (en) Bridge calibration device for induction-type electric meters of active energy
RU2691635C2 (en) Double-channel frequency conversion method
RU2631832C1 (en) Frequency transformer
RU2700658C2 (en) Frequency multiplier with rotating field
RU2013158722A (en) THREE PHASE VOLTAGE REGULATOR
RU2521782C1 (en) Device to control electric meters
RU2645752C1 (en) Shunting reactor with compensation-control winding
RU2017113834A (en) DEVICE FOR STABILIZING ELECTRIC NETWORK PARAMETERS
RU2691968C1 (en) Transformer-free direct frequency converter
RU2625351C1 (en) Voltage compensation device
RU2631862C1 (en) Voltage corrector
RU185167U1 (en) FREQUENCY FREQUENCY
RU2017121709A (en) DC POWER CONVERTER TO AC POWER
RU2643155C1 (en) Voltage quality corrector
RU2013123780A (en) POWER CORRECTOR
RU128949U1 (en) PULSE-PHASE CONTROL SYSTEM OF THYRISTOR RECTIFIER AND PHASE-MOVING DEVICE IN ITS COMPOSITION
RU2412459C1 (en) Device for providing parallel operation of inverters
RU90946U1 (en) DEVICE FOR FORMING PULSES OF CONTROL OF THYRISTOR CONVERTER
RU2703984C2 (en) Double-channel straightening method
RU2690662C1 (en) Controlled shunting reactor (versions)
ES2685283T3 (en) Filtering circuit to compensate neutral conductor currents in power networks
SU607318A1 (en) Frequency converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160131