SU1292160A1 - Преобразователь частоты и числа фаз - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобра- звательной технике, в частности к преобразовател м частоты и числа фаз, и может быть использовано в качестве источников питани  исполнительных устройств различного назначени , например, в робототехнике. Цель изобретени  - улучшение массогабарит- ных показателей преобразовател  при работе его на активно-индуктивную нагрузку и при питании от трехфазной сети с нулевым проводом. Преобразователь частоты и числа фаз содержит трансформаторный узел, выполненный в виде двух однофазных трансформаторов 1 и 2, вторичные обмотки которых разделены средними точками 5 и 6 на две пары полуобмоток 7, 8 и 9., 10 со- ответственно. Начала полуобмоток 7 и 9 подключены к входам одного трехфазного вентильного моста, вьшолнен- ного на диодах 11-16, а концы полуобмоток 8 и 10 - к входам другого моста, выполненного на диодах 17-22. Средние точки 5 и 6 вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы 26 и 27 преобразовател  соответственно , а третьи входы вентильных мостов объединены и образуют нулевой вывод 28 преобразовател . Коэффициент трансформации трансформатора 1 отличаетс  в {З раз от коэффициента трансформации трансформатора 2 дл  получени  одинакового по амплитуде напр жени  на вторичных полуобмотках 7-10. Блок 25 управлени  обеспечи ва- ет регулирование выходного напр жени  по принципу двухпол рной широт- но-импульсной модул ции. 5 ил. ю (Л кэ ю а

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, в частности к преобразовател м частоты и числа фаз и может быть использовано в качестве источников питани  исполнительных устройств различного назначени , например, в робототехнике.

Цель изобретени  - улучшение мае- согабаритных показателей преобразовател  при работе его на активно- индуктивную нагрузку и при питании

I

от трехфазной сети с нулевым проводом .

На фиг.1 изображена принципиальна  электрическа  схема преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие работу преобразовател ; на фиг.З - то же, при регулировании величины его выходного напр жени ; на фиг.4 - принципиальна  схема блока управлени ; на фиг.5 - временные диаграммы, по сн ющие работу блока управлени .

Преобразователь частоты и числа фаз (фиг.1) содержит два однофазных трансформатора 1 и 2, у которых концы первичной обмотки 3 трансформатора 1 подключены к нулевому проводу и к одной из фаз (А), а концы первичной обмотки 4 трансформатора 2 подключены к двум другим фазам сети (В, С). Вторичные обмотки трансформаторов разделены средними точками 5 и 6 на две обмотки (полуобмотки) 7 и 8 трансформатора 1 и две обмотки (полуобмотки ) 9 и 10 трансформатора 2 соответственно . Преобразователь содержит также два трехфазных вентильных моста на диодах I1-16 и 17-22 соответственно с включенными на его выходах полностью управл емыми от блока 25 управлени  ключами 23 и 24. Начала полуобмоток 7 и 9 подключены к входам одного моста (к точкам соединени  диодов 11, 14 и 12, 15), а концы полуобмоток 8 и 10 - к входам другого моста (к точкам соединени  диодов 17, 20 и 18, 21), Средние точки 5 и 6 вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы 26, 27 преобразовател  соответственно, а третьи входы вентильных мостов (точки соединени  диодов 13, 16 и 19, 22) объединены и образуют нулевой вывод 28 преобразовател .

Дл  получени  одинакового по амплитуде напр жени  на вторичных полуобмотках 7, 8 и 9, 10 необходимо.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чтобы коэффициент трансформации К трансформатора 1 отличалс  в /3 раз от К трансформатора 2..

Блок 25 управлени  содержит задающий генератор 29, подключенный к триггеру 30 со счетным входом, последовательно соединенные генератор 31 пилообразного напр жени , на вход которого подаетс  сигнал с триггера 30, а выход подключен к одному входу компаратора 32, на второй вход которого поступает сигнал управлени  U,,, два логических элемента 2И-НЕ 33 и 34 и логический элемент НЕ 35, выход которого св зан после усилени  и гальванической разв зки в блоке 36 с управл ющим входом ключа 24, второй триггер 37 со счетным входом, на вход которого поступает сигнал с триггера 30, а выходной сигнал поступает на второй вход логического элемента 2И-НЕ 33 и на второй вход логического элемента 2ИЛИ-НЕ 38, первый вход которого подключен к выходу компаратора 32, а выход - к второму входу логического элемента 2И-НЕ 34. Выход логического элемента 34 подключен после усилени  и гальванической разв зки в блоке 39 на управл ющий вход ключа 23.

Преобразователь работает следующим образом.

Трансформаторный узел преобразовывает исходное трехфазное напр жение частоты f в двухфазное U, U (фиг.2 и 3) той же частоты f. При отсутствии необходимости регулировани  напр жени  с выхода блока 25 управлени  на ключи 23 и 24 поступают сигналы управлени  U,, , V (фиг. 2) с частотой f,,, определ емой задающим генератором 29 блока 25 управлени . При этом на выходе преобразовател  имеет место двухфазное напр жение Ujg, и,, (фиг. 2) с частотой основной гармоники f, /f .

Регулирование выходной частоты преобразовател  f., осуществл етс  изменением частоты f .

Iм

Регулирование величины выходного напр жени  преобразовател  осуществл етс  за счет широтно-импульсного регулировани  сигналов управлени  и и , (фиг.З). При этом на выходе преобразовател  имеет место двух-- фазное напр жение U и l/j, (фиг.З) с меньшей амплитудой основной гармо

312

НИКИ, чем Ujg , U (фиг.2), величина которой  вл етс  функцией угла .

Возможность непрерывного протекани  тока нагрузки при активно-индук- тивном ее характере обеспечиваетс  непрерывностью преобразующего тракта в процессе преобразовани .

Работа блока 25 управлени  иллюстрируетс  диаграммами на фиг.5.

При помощи последовательно соединенных задающего генератора 29 и первого триггера 30 со счетным входом генератор 31 пилообразных импульсов вырабатывает сигнал U ,, который затем подают в компаратор 32. В нем его сравнивают с сигналом управлени  и J и формируют сигнал U , поступающий затем на одни входы первого 33 и второго 38 логических элементов 2И- НЕ и 2ИЛИ-НЕ соответственно. На другие входы этих логических элементов подают сигнал U , с выхода второго триггера 37 со счетным входом, вход которого соединен с выходом триггера 30. Сигналы Ujj и с выходов логических элементов 33 и 38 подают на входы второго логического элемента 2И-НЕ 34. Выходной сигнал и 34 этого логического элемента  вл етс  управл ющим дл  одного ключа 23, а управл ющий сигнал U - дл  второго ключа 24 и поступает с выхода логического элемента НЕ 35, на вход которого подают сигнал U, . Пос ле усилени  и гальванической разв зки в блоках 39 и 36 сигналы управлени  U j и (фиг.З) подают на входы ключей 23 и 24 соответственно.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частоты и числа фаз, содержащий трансформаторный узел, одни разноименные по пол рности концы вторичных обмоток которого подключены соответственно к первому

   5

   1

   o

   0

   0

   5

   604

   и второму входам двух трехфазных вентильных мостов, между выводами посто нного тока которых включены полностью управл емые ключи, причем средние точки вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы преобразовател , и блок управлени  ключами , включающий задающий генератор, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабаритных показателей преобразовател  при работе его на активно-индуктивную нагрузку и при питании от трехфазной сети с нулевым проходом, трансформаторный узел выполнен в виде двух однофазных транспорматоров, концы первичных об- моток которого образуют нулевой и фазные силовые входные выводы преобразовател , а коэффициенты трансформации этих трансформаторов различаютс  между собой в /5 раза, обща  точка третьих, входов трехфазных вентильных мостов образует третий выходной вывод преобразовател , блок управлени  снабжен последовательно соединенными генератором пилообразного напр жени  и компаратором, а также цепочкой из последовательно соединенных между собой двух триггеров со счетным входом, двух логических элементов 2И-НЕ и логического элемента НЕ, выход которого св зан с управл ющим входом ключа одного вентильного моста , причем вход первого триггера подключен к выходу задающего генератора, а его вьпсод - к тактовому входу генератора пилообразного напр жени , выходы второго триггера и компаратора подключены соответственно к первому и второму входам первого логического эЭземента 2И-НЕ и к первому и второму входам первого логического элемента 2 ИЛИ, выход которого подсоединен к одному из входов второго логического элемента 2И-НЕ, св занного своим вы- .ходом с управл ющим входом ключа другого вентильного моста.

   Фиг.2

   ot ,o(.

   23

   rlh linn ппп ппа ппп f

   U(

   24

   1 ппп ппп ппп ппо пп

   0

   6Jt

   и

   26

   OJt

   4l

   aJt

   -

   Фиг.

   J5

   Фы.г.4

   Гзё ГЖ1

   Амючу23 KKAHntyl

   Редактор С.Пекарь

   Составитель В.Белоновский

   Техред В.Кадар .Корректор.А.Т ско

   Заказ 284/57Тираж 661 .Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Рм,г,5