SU1226424A1 - Фазорегул тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и примен тьс  в устройствах электропитани  различной аппаратуры и электропривода. Цель изобретени  - повьшение стабильности фазового сдвига выходно го напр жени  и улучшение его фор№1. Фазорегул тор содержит инвертор 1, регулирующий орган 2 дискретного действи , генератор 3 импульсов, счетчик 4 импульсов, цифроаналогоt/U/f/ (Л uSbtJt иг. f

Description

вый преобразователь 5 компаратор 6 напр жений, усилитель 7, блок 8 измерени , RS-триггер 9, выпр митель 10, фильтр И посто нного тока, делитель 12 напр жени , формирователь 3 импульсов, блок I4 сравнени  и генератор 15 синусоидальных

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитани  различной аппаратуры и электропривода.

Цель изобретени  - повьшение стабильности фазового сдвига выходного напр жени , а также улучшение его формы.

На фиг. 1 приведена функциональ на  схема предлагаемого фазорегул тора; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 временные диаграммы j. по сн ющие принцип стабилизации фазового сдвига выходного напр жени .

На диаграммах фиг. 2 представ- лены: а - входное напр жение сети Uflj, j S - напр жение на выходах выпр мител  Ugjjin и делител  Ug ; Ь - напр жение Uj. на выходе узла сравнени } 1 - напр жение U на выходе формировател  импульсов; ч - напр жение на выходе триггера; е - напр жение выходе инвертора; ж - напр жение U на вьг ходе генератора синусоидальных колебаний; выходное напр жение Vj фазорегул тора. На диаграммах фиг. 3 изображены: а напр жение на выходах выпр мител  и I ..

делител  при частоте to, S напр жение на тех же выходах при частоте сети fi), .

Фазорегул тор содержит инвертор 1, регулирующий орган 2 дискретного действи , генератор 3 импульсов, счетчик 4 импульсов, цифроаналого- вый преобразователь 5, кo fflapaтop 6 напр жений, усилитель 7, блок 8

1226424

колебаний, Достижению поставленной цепи способствует введение в фазорегул тор выпр м1-5тел , фильтра посто нного тока, делител  напр жени  и образование новых св зей. В описании приведень временные диаграммы работы фазорегул тора, 3 ил.

измерени , RS-триггер 9, выпр митель 10, фильтр П посто нного тока, делитель 12 напр жени , формирователь 13 импульсов, блок 14 сравне- ни , генератор 15 синусоидальньпс колебаний.

Счетный вход счетчика 4 импульсов соединен с выходом генератора

3 импульсов. Выход регулирующего органа 2 и вход блока 8 измерени  подсоединены к выходным зажимам фазорегул тора, вход -инвертора 1 подютючен к входным зажимам фазорегул тора , а его выход - к входу регулирующего органа 2, управл ющий вход инвертора 1 сое- дин€Ш с выходом триггера 9, S-вход которого соединен с выходом блока

14 сравнени , соединенным также с синхронизирующим входом генератора 15 синусоидальных колебаний, под- ключекного своим выходом к другому входу блока 8 измерени , выход ко-

торого соединен с входом усилител  7. Вход формировател  13 импульсов подключен к входным зажимам фазорегул тора и входу выпр мител  10, соединенного выходом ;С первым.вхо-

дом блока 14 сравнени  непосредственно и через фильтр I1 посто нного тока и делитель 12 напр жени  с вторым его входом. Входы цифро- аналогового преобразовател  5 и управл ющие входы регулирующего органа 2 подключены к выходам счетчика 4, Управл ющие входы 4 соедине1-1Ы с выходами компаратора 6 напр жений, один из входов которого подключен к выходу цифроаналогового преобразовател  5, другой через усилитель 7 - к выходу блока 8 измерени .

3

Инвертор 1 выполнен на управл емых ключах, соединенных по мостовой схеме, одна диагональ которой подключена к входным зажимам фазорегул тора , а друга  - к входу регулирующего органа дискретного действи . Управл ющие входы ключей противоположных плеч мостовой схемы объединены в узлы, при этом один из узлов подключен к выходу триггера 9 непосредственно, а другой - через логический инвертор К155ЛАЗ.

Регулирую1ций орган 2 дискретного действи  выполнен в виде совокупности трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены согласно- последовательно. Параллельно первйч ной обмотке каждого трансформатора подключен управл емый ключ первой группы. Начала первичных обмоток всех трансформаторов через управл емые ключи второй группы соединены с одним из выходов инвертора 1, а концы этих обмоток объединень в узел и соединены с вторым выходом инвертора.

Управл ющий вход каждого ключа первой группы через логический инвертор К155ЛАЗ подключен к управл ющему входу ключа второй группы, соединенного с обмоткой того же трансформатора . Количество трансформаторов п в регулирующем органе 2 опре дел етс  требовани ми . к качеству выходного напр жени . Чем меньше должно быть отклонение выходного напр жени  от эталонного, тем большее число трансформаторов должно быть в схеме.

Управл емые ключи инвертора 1 и регулирующего органа 2 дискретного действи  выполнены на транзисторах , включенных в диагонали посто нного тока диодных вьшр мител ных мостов.

Формирователь 3 импульсов собран на трансформаторе, в первичную обмотку которого включен резистор, а к вторичной подсоединен выпр мительный мост.

Фазорегул тор работает следующим образом.

На входы инвертора 1, выпр ми™ тел  10 и формировател  13 импульсов поступает напр жение сети Ug (фиг. 2q). С выхода выпр мител  10 напр жение и„|, (фиг. 2) поступает на первый вход блока 14 сравнени  и

26424

через фильтр 1 I посто нного тока и делитель 12 (фиг. 28) - на второй его вход. Импульсы (фиг. 26) с выхода блока 14 сравнени  подаютс  на

5 вход генератора 15 синусоидальных колебаний, синхронизиру .его работу (фиг, 2ж). Эти же импульсы U (фиг. 2Ь) подаютс  на S-вход триггера 9, на R-вход которого поступает

10 напр жение ифц(фиг. 2г) от формировател  13. При /этом выходное напр жение и.,, (фиг. 2q) так управл ет ин-/ вертором I5 что пол рность напр жени  (фиг. 2е) на его выходе

15 совпадает с пол рностью напр жени 

и

гск

Хфиг. 2ж) генератора 15 синусои«-1, далыгых колебаний. Цифровой код с выхода счетчика 4 поступает одновременно на управл ющие входы регулирую-

щего органа 2 и на входы цифроаналогового преобразовател  5. Этот код управл ет коэффициентом передачи регулирующего органа 2, а также пре образуетс  цифроаналоговым преоб-

разователем 5 в аналоговое напр жение , поступающее на вход компарато- 1 ра 6. Компаратор сравнивает напр жение с выхода цифроаналого- вого преобразовател  с напр же-

-нием генератора 15 синусоидальных колебаний, поступающих через усилитель 7, ,На выходе компаратора 6 возникает сигнал рассогласовани , соответствующий по влению сг налов

Лог. 1 на входе + счетчика 4 и Лог. О на входе -, при условии , если сигнал преобразовател  5 меньше сигнала блока сравнени , и по влению инверсных сигналов на

указанных входах, если сигнал преобразовател  5 больше сигнала блока 8 измерени . Эти сигналы регулируют режим работы счетчика 4 (сло жение и вычитание) таким образом,

что вызванное изменением кода счетчика изменение коэффициента передачи регулирующего органа 2 дискретного действи  приводит к приближению формы выходного напр жени 

вых эталонному сигналу генератора 5 синусоидальных колебаний и, .

Принцип стабилизации фазового . сдвига, заключаетс  в следующем.

При изменении периода колебаний напр жени  сети от Т до Т (фиг. 3) фазовые сдвиги, соответствующие этим периодам, определ ютс  соотношени ми

, ,;

t -f 2

(1)

где t . и

Ч интервалы времени от

начала полупериода до момента равенства выпр мленного напр жени  Vg,,„ напр жению на выходе делител  Uj. Эти интервалы определ ютс  вы ражени ми

. Т, . Ua

t,----arcsin: ;

27

и„

max

t :5 -arcsin-- - г / ii и.

Вып max

Из (I) и (2) получают

Uj t, arcsinr-2 {fj,

еып ax

f2 (3)

т.е. фазовый сдвиг не зависит от частоты напр жени  сети.

Из соотношени  (3) можно также заключить следующее. Так как отношение напр жений U и Ugi д„ не зависит от напр жений питающей сети и определ етс  лишь коэффициентом передачи делител , фазовый сдвиг не зависит от напр жени  сети. Измен   величину коэффициента передачи дели™ тел  12 напр жений путем изменени  положени  подвижного контакта потен™ циометра, можно осуществл ть регули- рование фазового сдвига выходного напр жени  в пределах 0-90 .

Таким образом, фазорегул тор позвол ет обеспечивать стабильный фазовы сдвиг выходного напр жени , независимый от амплитуды и частоты входного напр жени  сети.

Форма выходного напр жени  в фа зорегул торе определ етс  формой напр жени  генератора синусоидальных колебаний. Поскольку генератор имеет малый уровень искажений напр жени ., малыми искажени ми обладает и выходное напр жение фазорегул тора,

10

ts

20

25

30

й -

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фазорегул тор, содержащий последовательно соединенные между входными и выходными зажимами инвертор и регулирующий орган дискретного действи , а также усилитель, вход которого соединен с выходом блока измерени , подключенного одним входом к выходным зажимам фазорегул тора, при этом выход усилител  соединен с одним из входов компаратора напр жени , другой вход которого через цифро- аналоговый преобразователь подсое- щ;(неи к управл ющим входам регулирующего органа дискретного действи  и к выходу реверсивного счетчика, управл ющие входы которого соединены с выходами компаратора напр жений , а счетный вход - с выходом ге нератора импульсов, о тличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  стабильности фазового сдвига выходного напр жени  и улучшени  его формы, в него введены соединенные последовательно выпр митель, фильтр посто нного тока и делитель напр жени , выход которого соединен с одним из входов блока сравнени , другой вход которого соединен с выходом выпр мител , подключенного своим входом к входным зажимам фазорегул тора , а также генератор синусоидальных колебаний, формирователь им:пульсов и RS-триггер, выход которого соединен с управл ющим входом инвертора, R-вход - с выходом формировател  импульсов, S-вход с выходом блока сравнени  и синхронизирующим входом генератора синусоидальных колебаний, подсоединенного своим выходом к другому входу блока измерени , причем вход формировател  импуль- сов подключен к входным зажимам фазорегул тора .

   ЙД

   О О

   в

   Ос

   г у Фи

   11

   П

   П

   IU

   И

   L.t

   Ж

   г« О

   ИВм

   фиг. 2

   .f А ад

   .г