SU661699A1 - Многофазный стабилизированный преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к стабилизированным преобразовател м переменного напр жени  в посто нное и может быть использовано в качестве источника питани  электротехнических , радиотехнических и других устройств.

Известны многофазные стабилизированные преобразователи переменного напр жени  в посто нное с регулируемым выНр мителем .|.

Наиболее близким к изобретению  вл ет,с  многофазный стабилизированный преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий регулируемой выпр митель и цепь обратной св зи, включенную между выходом указанного выпр мител  и входом блока управлени ,, соединенного со входом регулируемого выпр мител  2.

В изве.стных устройствах в качестве датчи„ка среднего значени  выпр мленного напр жени  использован активно-емкостный сглаживающий фильтр.

Фильтр  вл етс  инерционным звеном, и его введение в цепь обратной св зи существенно снижает быстродействие системы регулировани . Это приводит к уменьшению точности работы системы регулировани .

Регулирование выходного напр жени  преобрззовател  в большинстве существующих регул торов св зано с изменением формы выпр мленного напр жени  и с изменением тока, потребл емого системой фазового управлени  при отработке соответствующего угла регулировани . Изменение тока, потребл е.мого системой управлени , эквивалентно изменению сопротивлени  нагрузки .

Величина коэффициента фильтрации Кф фильтра определ етс  выражением

К mu) ,

где m- число фаз выпр млени ;

О) - кругова  частота напр жени  сети;

RfHCcf- соответственно значени  сопротивлени  и емкости RC-фильт-ра. .Нц - сопротивление нагрузки.

Claims (2)

1. Из выражени  (Ij видно, что значение коэффициента фильтрации Кср фильтра измен етс  в широких пределах при изменеНИИ значени  RM. Это приводит также к изменению коэффициента передачи фильтра , поскольку последний зависит от Кф, что снижает точность регулировани . При несимметрии углов регулировани  выпр мител , при несимметрии питающей сети в сигнале обратной св зи по вл етс  низкочастотна  составл юща , не поддающа с  фильтрации , и точность еще более снижаетс . Целью изобретений  вл етс  повыщение быстродействи , точности стабилизации ,и номехозащищенности многофазного стабилизированного преобразовател . Цель достигаетс  тем, что в многофазном стабилизированном преобразователе переменного напр жени  в посто нное, содержащем регулируемый выпр митель и цепь обратной св зи, включенную между выходом указанного выпр мител  ивходом бл1)Кауг рав31еНи ,сС1ёдинеТ}ЯОго со входом регулируемого выпр мител , цепь обратной св зи выполнена в виде двух идентичных каналов, каждый канал состоит из ключа, ШёЖненного последовательно С интегриру 1бщйм -звено.,м, ёыход которого щунтирован вспомогательным ключом и соединен с запоминающим блоком, подключенным к блоку управлени  через общую дл  обоих каналов  чейку ИЛИ, причем управл ющие входы указанных ключей подключены в -противофазе к двум первым выходам формировател  управл ющего сигнала, к двум вто рьгм анадагйчНь1М Шходам Шторйго ч дифференцирующие цепи и ключевые усилители подключены управл ющие входы вспомогательных ключей. Причем, формирователь управл ющего сигнала выполнен в виде трансформатора, первична  обмоТка которого соединена с выводами дл  подключени  к двум фазам питающей сети, а вторичные обмотки обра зуют указанные выходы формировател . На фиг. 1 изображена функциональна  схема преобразовател , регулируемого, на-пример на стороне переменного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы при числе фаз. равном трем. Преобразователь содержит регул тор 1 переменного напр жени , вход которого подключен к трехфазной сети, а выход Соедйнен со входом неуправл емого выпр мител  2 с нагрузкой 3 на вьгходе (носледн й может включать в себ  и сглаживающий фильтр). Параллельно выходным зажимам выпр мител  2 включена. цепь обратной св зи, состо ща  из каналов 4 и 5. Каждый канЁл содержит ключи 6, соединенные по° сЛедОвйтельНо со вводами интегрирующих звеньев 7. Выходы интегрирующих звеньев ЖШ НтирЬваНы вспомогательными ключами 8 и соединены со входами запоминающих блоков 9, выходы которых через общую при обоих каналах  чейку ИЛИ 10 подключены к блоку управлени  11 с источником задающего напр жени . Выход блока управлени  11 соединен с цеп ми управлени  регул тора 1. Управл ющие входы ключей 6 подключены в противофазе к двум выходам трансформатора 12, образованным его вторичными обмотками 13 и 14. К двум другим его выходам , образованным обмотками 15 и 16, через ключе ьте усилители 17 и дифференцирующие цепи 18 подсоединены управл ющие входы вспомогательных ключей 8. Первична  обмотка 19 трансформатора 12 подключена к двум фазам питающей сети. На фиг. 1 20 - управл емый выпр митель,21 - формирователь управл ющего сигнала, Устройство работает следующим образом, Переменное напр жение трехфазной сети через регул тор 1 напр жени  подаетс  на вход неуправл емого выпр мител  2 (кривые 22 - 24 на фиг. 2). Выпр мленное напр жение (крива  25) прикладываетс  к нагрузке 3 и к ключам 6. Управл ющие напр жени  (кривые 26, 27) с обмоток 13 и 14 трансформатора 12 поступают в цепи управлени  ключей 6 каналов 4 и 5, соответственно замыка  их на врем  отрицательных полупериодов. При этом на входе интегрирующих звеньев .7 возникают напр жени  (кривые 28, 29), пропорциональные выпр мленному напр жению (крива  25). Они интегриру1отс  мигегрирующими звень ми 7 в ИНтерва замкнутого состо ни  ключей 6 (кривые 28, 29), а достигнутые уровни напр жени  поступают на вход запоминающих устройств 9, где фиксируютс  на врем  разомкнутого состо ни  ключей 6 и повтор ютс  на их выходе. В то Же врем  управл ющие напр жени  с обмоток 15, 16 трансформатора 12 (кривые аналогичны диаграммам 26, 27) поступают на входы ключевых усилителей 17, на выходе которых формируютс  пр моугольные импульсы напр жени  (кривые 32, 33). Эти импульсы дифференцирующими цеп ми 18 каналов 4 и 5 преобразуютс  в пары мгновенных разнопол рных импульсов (кривые 34, 35). Импульсы положительной пол рности замыкают вспомогательные ключи 8, щунтирующие одновременно выходы интегрирующих звеньев 7и входы заноминающих блоков 9. Напр жени , представленные кривыми 30, 31, практически мгновенно станут равными нулю, и интегрирующие звень  будут подготовлены к очередному интегрированию . Вследствие того, что управление одноименными ключами каналов 4 и 5 цепи обратной св зи происходит в противофазе, все процессы, протекающие в элементах этих каналов, сдвинуты во времени один относительно другого на 180 эл. градусов. Напр жени  (кривые 30 и 31) с выходов запоминающих блоков 9 каналов 4 и 5 подаютс  на вход  чейки ИЛИ 10, подключающей к системе управлени  то запоминающее устройство, выходное напр жение которого выше. Поскольку наибольший уровень напр жени  на выходе запоминающих блоков 9 соответствует горизонтальным участкам в кривых 30, 31, то выходное напр жение  чейки ИЛИ 10 (крива-  36) получаетс  практически идеально сглаженным. Уровень этого напр жени  определ етс  величиной напр жени  (кривые 30, 31) на интервалах фиксации (горизонтальные участки этих кривых), а те, в свою очередь, равны интегралам от кривых 28, 29. При этом .гв - - /UzeW ddL Г ( -ьа)5Г ичм.- ( UirWdJi. («)Г где , Jfig - фиксированные уровни напр жений по кривым 28, 29 соответственно п 1, 2, 3,... - номер произвольного периода - текущее значение угла UaeCei), Uayfri) - функции, описывающие кривые 26, 27. Определенные интегралы (2) и (3) равны средним значени м подинтегральных функций Uzefd), U27(A), которые представл ют собой напр жени , пропорциональные на соответствующих интервалах выходному напр жению вьЕПр мител  (крива  25). Отсюда следует, что напр жение ПО кривой 36 пропорционально во всех режимах среднему значению выходного напр жени  выпр мител . Таким образом в предлагаемом многофазном стабилизированном преобразователе обеспечиваетс  получение практически полностью сглаженного напр жени  обратной св зи, пропорционально среднему значению выпр мленного напр жени  преобразовател  независимо от его формы. Г1ри этом коэф фициент пульсаций выходного напр жени  измерительного устройства и его коэффициент передачи остаютс  посто нными, независимо от формы выходного напр жени  преобразовател  и от тока, потребл емого его системой управлени . Это существенно повышает точность регулировани  и помехозащищенность системы. Одновременно повышаетс  и ее быстродействие, поскольку измерительное устройство  вл етс  безы измерительное устройство  вл етс  безынерционным , и динамика его работы характериуетс  только полупериодным з паздыванием . Формула изобретени  1. Многофазный стабилизированный преобразователь переменного напр жени  в посто нное , содержащий регулируемый выпр митель и цепь обратной св зи, включенную между выходом указанного выпр мител  и входом блока управлени , соединенного со входом регулируемого выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , точности стабилизации и помехозащищенности , цепь обратной св зи выполнена в виде двух идентичных каналов, каждый канал сострит из ключа, соединенного последовательно с интегрирующим звеном , выход которого щунтирован вспомогательным ключом и соединен с запомин ющим блоком, подключенным к блоку управлени  через общую дл  обоих каналов  чей У ИЛИ, причем управл ющие входы указанных ключей подключены в противофазе к двум первым выходам формировател  управл ющего сигнала, к двум вторым аналогичным выходам которого через дифференцирующие цепи и ключевые усилители подключены управл ющие входы вспомогательным ключей. 2. Преобразователь поп. 1, отличающийс  тем, что формирователь управл ющего сигнала выполнен в виде трансформатора, первична  обмотка которого соединена с выводами дл  подключени  к двум фазам питающей сети, а вторичные обмотки образуют указанные выходы формировател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Доменников В. И. и Казанский Л. М. Стабилизированные источники электропитани  судовой радиоэлектронной аппаратуры . Л., «Судостроение, 1971, с. 229, . рис. 7.11.
2. 2. Кова.пев Ф.. И. др. Судовые статические (полупроводниковые) преобразователи. Л., «Судостроение, 1966, с. 179-182, рис. 81.

   21

   661699

   S CiJ CE r