Устройство для улучшения гармонического состава на выходе статического преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H02M1/12 

Изобретение относится к преобразо вателям систем электропитания и может быть использовано для сглаживания выходного напряжения импульсного регулятора и выпрямителя. Известны пассивные электрические сглаживающие фильтры, весогабаритные показатели которых становятся чрезмерно большими когда требуется высокая степень частотной избирательнойти или сглаживания сигнал . Известны пассивные компенсационные фильтрыСИ, которые обладают улучшенными характеристиками, но надежная компенсация обеспечивается ими только при стабильной частоте . сигнала и не обеспечивается при изменениях его частоты. Наиболее близким к предлагаемо1у является устройство для улучшения гармонического состава напряжения на выходе статического преобразователя, содержащее преобразователь частоты в напряжение, вход которого соединен с входным выводом устройства, и fr(. резонансных контуров, имеющих каждый в своем составе транс форматор, конденсатор, соединенный одним выводом с вторичной обмоткой трансформатора, и управляемый усилитель , вход и выход которого соединены через упомянутый конденсатор, причем контуры включены последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройства и при этой второй управляющий вход каждого усилителя соединен с выводом упомянутого преобразователя частоты в напряжение. В этом устройстве контуры автоматически настраиваются на из меняющиеся частоты гармоникC2l. Недостатком этого устройства явля ется неэффективность снижения гармо ник при непостоянной нагрузке, обусловленная изменением подмагничивания трансформатора контура при изменении тока нагрузки и соответствующим изме нением индуктивностей обмоток трансформатора, изменяющим частоту настро ки контуров и нарушающим условие рез наиса контуров на частотах гармоник . Цель изобретения - повышение эффе тивности снижения гармоник при непос тоянной нагрузке путем повышения точ ности настройки контуров на резонанс на частотах гармоник в широком диапазоне изменения нагрузки. Поставленная цель достигается тем что в устройство для улучшения гармо нического состава напряжения на входе статического преобразователя, содержащее преобразователь частоты в напряжение, вход которого соединен с входным выводом устройства,и резонан ных контуров, имеющих каждый в своем составе трансформатор, конденсатор, :рвдиненный одним выводом с вторичной обмоткой трансформатора и управляемый усилитель, .вход и выход которого соединены через упомянутый конденсатор, причем контуры включены последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и. выходным выводс1ми устройства, введен сумматор, соединенный выходом с вторым, управляющим, входом усилителя каждого контура, и датчик тока нагрузки, соединенный с одним из входов сумматора через функциональный преобразователь, а другой вход сумматора соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, причем коэффициент усиления управляемого усилителя обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе преобразователя частоты в напряжение и обратно пропорционален зависимости индуктивности первичной обмотки трансформатора от тока нагрузки.: На чертеже приведена схема устройства. Устройство для улучшения гармонического состава напряжения на выходе статического преобразователя содержит m проходных резонансных контуров 1, составленных каждый из трансформатора 2 с первичной обмоткой 3 и вторичной обмоткой 4, управляемого усилителя 5 с управляемым коэффициентом усиления напряжения и конденсатора 6, включенного между входом 7 и выходом 8 усилителя 5, присоединенного входом 7 к одному зажиму вторичиой обмотки 4, причем контуры 1 включены последовательно первичными обмотками 3 трансформатора 2 между импульсным регулятором 9 и нагрузкой 10, преобразователь 11 частоты в напряжение, соединенный своим входом с входным выводом устройства, датчик 12 тока, функциональный преобразователь 13, соединенный входом с выходом датчика 12 тока, и сумматор 14 напряжений, выход которого соединен с вторым, управляющим входом 15 каждого управляемого усилителя, один вход сумматора соединен с выходом преобразователя 11, а другой вход - с выходом преобразователя 13. Управляемый усилитель 5 и преобразователи 11 и 13 выполнены так, что коэффициент усиления от входа 7 до выхода 8 управляемого усилителя А 1 обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе преобразователя 11 и обратно пропорционален зависимости индуктивности первичной обмотки трансформатора от тока нагрузки. Каждый из контуров 1 представляет собой резонансный заграждающий фильтр-пробку, настроенный на час- . тоту одной из гармоник выходного сигнала шлпульсного регулятора 9, причем емкостью контура служит действующая емкость конденсатора 6, увеличенная по сргш нению с его номинальной емкостью в А +1 раз, т.е (вследствие .) примерно.в А раз. Благодаря заграждающему действию контуров гармоники сигнала регулято ра 9 ослабляются устройством на их пути к нагрузке. з ленени я частоты коммутации регулятора 9, приводящие,к изменениям частот гармоник, преобразуются преобразователем 11 в изменение напряжения на входе сумматора, а з начит, и управляющего напряжения на входах 15 усилителей 5, приводящее к изменению коэффициента А, и действующего значения емк ти контура и его частоты настройки 1 |Н - Г7ГГ « - с - приI - Сд веденное к первичной обмотке трансформатора индуктивность и действующая емкость контура, вследствие обратной пропорциональности А и Cj квадрату частоты основной гармоники сигнала регулятора 9 обеспечивается следование частот настройки контуров за изменяющимися частотг1ми гармоник. При изменении тока нагрузки сигнал датчика 12 тока преобразуется преобразователем 13 в изменение напряжения на входе су1« матора 14, а значит и управляющего напряжения на входах 15 усилителей 5, приводящее к изменению действующего значения емкости, компенсирующему изменению индуктивности L, контура, вызванное изменением подмагничивания (тока нагрузки /, - благодаря обратной пропорциональности А и Сд зависимости L от тока нагрузки произведение L, С и контуров остаются не завися1ф1ми от нагрузки. Благодаря действию сумматора и указанному выполнению усилителя 5 и преобразователей 11 и 13 обеспечивается следование частот настройки контуро13 за частотами гармоник, т.е. постоянство настройки контуров устройства на максимёшьное ослабление гармоник, при изменении тока нагрузки в широ ких пределах. Предлагаемое изобретение дает положительный эффект радикального повышения эффективности снижения гармоник при непостоянной нагрузке

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАЗА НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ f содержащее преобразователь частоты в напр51жение, вход квторого соединен с входным выводом устройства, и m резонансных контуров, шмеющих йаяуиай в своем составив трансформатор, конденсатор, соед:(иненный одним ЁЫВОЙсм с вторичной обмрткой трансформато;ра и. управляемый усилитель , вход и выход которого соединены через упо- . минутый конденсатор,причем контуры ;включёны последовательно с первичными обмотками своих трансформаторов между входным и выходным выводами устройства, о т л ;и-ч а ю щ её с я тем, что, с целью повьшения эффективности снижения гармоник при непостоянной нагрузке путем повышения точности настройки контуров на резонанс на частотах гармоник в широком диапазоне изменения Нагрузки в него введен сумматор, соединенный выходом с вторым, управляюьчим, входом усилителя каждого контура, и датчик тока нагрузки, соединенный с одним из входов cyNwaTopa через функциональный преобразователь, а другой вход сумматора соединён с выходом преобразовате(Л ля частоты а напряжение, причем коэффициент усиления управляемого усилителя обратно пропорционален квадрату частоты основной гармоники напряжения на входе пре6б)разователя частоты 2 в напряжение и обратно пропорционален зависимости индуктивности первич.- ной обмотки трансформатора от тока на грузки. |С т со 00. сх