Формирователь двухфазного гармонического сигнала Советский патент 1986 года по МПК H03B5/10 H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к формирователям гармонических сигналов, и может быть использовано, в частности, для управления электроприводами пере- менного тока общепромышленного назначения.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона формирователя двухфазного гармонического сигнала за счет обеспечения его работоспособности на нулевой и близких к нулевой частотах.

На фи;г.1 представлена функциональная схема формирователя двухфазного гармонического сигнала;,на фиг.2 - то же, блока логики совпадения зна- ка|. на фиг.. 3 - то же, индикатора уровня; на фиг. 4 - эпюры выходных сигналов отдельных узлов формирователя двухфазного гармонического сигнала.

Формирователь двухфазного гармонического сигнала содержит интегратор 1 (фиг.1), первый и второй инверторы 2,3, первый и второй индикаторы знака 4,5, индикатор уровня 6, блок логики совпадения знака 7, первый, второй и третий переключающие ключи 8,9jlO, сумматор 1 и два функциональных преобразователя пилообразного сигнала в гармонический сигнал 12,13, причем вход первого инвертора 2, образующий вход формирователя двухфазного гармонического сигнала, соединен с входом первого индикатора знака 4 и с первым входом первого переключающего ключа 8, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора 2, а переключающий контакт соединен с входом интегратора I. Выход интегратора 1 Соединен с входами первого функционального преобр азователя 12 пилообразного сигнала в гармонический сигнал, второго инвертора 3, второго индикатора знака 5 и с первыми входами второго и третьего переключающих ключей 9, 10, вторые входы которых соединены с выходом второго инвертора 3. Переклю чающий контакт второго переключающего ключа 9 соединен с входом индикатора уровня 6, первый выход которого соединен с управляющим входом первого переключанодего ключа Вис первым входом блока логики совпадени знака 7, второй вход которого соединен с выходом второго индикатора знака 5, а выход блока логики совпа

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дения знака 7 соединен с управляющим входом третьего управляющего ключа

10,переключающий контакт которого соединен с первым входом сумматора

11,второй вход которого соединен с вторым выходом индикатора уровня 6. Выход сумматора 11 соединен с входом второго функционального преобразователя 13 пилообразного сигнала в гармонический сигнал.Выход первого индд1катора знака 4 соединен с управляющим входом второго переключающего ключа 9, а выходы функциональных, преобразователей 12 и 13 пилообразного сигнала в гармонический сигнал образуют вьсходы формирователя двухфазного гармонического сигнала.

Блок,.логики совпадения знака 7 .содержит элементы НЕ 14, 15 (фиг.2), элементы И 16, 17 и элемент ИЛИ 18. Вход элемента НЕ 14 объединен с одним из входов элемента И 17 и образует первый вход блока логики совпадения знака 7. Вход элемента НЕ 15 объединен с одним из входов элемента И 16 и образует второй вход блока логики совпадения знакд 7, Выходы элементов НЕ 14, 15 подключены к другим входам элементов И 16, 17 соответственно. Выходы элементов И 16, 17 подключены к входам элемента ИЛИ 18, выход которого образует выход блока логики совпадения знака 7.

Индикатор уровня 6 содержит операционный усилитель 19 (фиг.З), инверсный вход которого образует вход индикатора уровня 6. Выход операционного усилителя 19, одновременно являющийся первым выходом индикатора уровня 6, соединен через балластный резистор 20 с «еинверсным входом операционного усилителя 19, с встречно включенными стабилитронами 21, 22- с вторым выходом индикатора уровня 6.

Формирователь двухфазного гармонического сигнала работает следующим образом.

Два выходных гармонических сигнала sin oit, cos ott, где oL входной сигнал, формируются с помощью функциональных преобразователей 12, 13 из двух сдвинутых один относительно другого на и /2 пилообразных двухпо- лярных сигналов.

Формирование пилообразного сигнала и, на выходе интегратора 1 (фиг.4Б) осуществляется путем поочередной подачи через переключающий ключ 8 на вход интегратора , то входного сигнала оС , то инверсного ему сигнала с выхода инвертора 2. Переключения ключа 8 осуществляются в моменты, когда величина пилообразного сигнала на выходе интегратора 1 достигает значения опорного сигнала индикатора уровня 6 - напряжения на стабилитронах 21, 22. В зависимости от полярности входного сигнала об на вход индикатора уровня 6 поступает через переключающий ключ 9 либо выходной сигнал интегратора 1, либо инверсный ему сигнал с выхода инвертора 3. Этим обеспечивается работоспособность формирователя двухфазного гармонического сигнала при обеих полярностях входного сигнала d и реверс при изменении полярности v(. ,

Опорный сигнал Ug индикатора уровня 6 является двухполярным, с амплитудой, равной величине амплитуде выходного пилообразного сигнала интегратора 1 (фиг,4а). Путем суммирования данного сигнала в суммато- ре 1 с поочередно (через каждые ) поступающими через переключающий ключ 10 выходными сигналами интег- ратора 1 и инвертора 3 Uj осу- ществляется формирование второго пилообразного сигнала U,, (фиг.4е). Управление переключающим ключом 10 . осуществляется выходным сигналом блока логики совпадения знака 7. На интервалах несовпадения полярности выходных сигналов интегратора 1 и индикатора уровня 6 через переключающий ключ 10 пропускается на вход сумматора 11 выходной сигнал интегратора 1. На интервалах одинаковой полярности выходных сигналов интегратора 1 и индикатора уровня 6 через переключающий ключ 10 пропускается на вход сумматора 11 выходной сигнал инвертора 3.

Таким образом, введение в формирователь двухфазного гармонического сигнала двух инверторов, двух индикаторов знака, индикатора уровня, блока логики совпадения знака, трех переключающих ключей и двух функциональных преобразователей пилообразный сигнал - гармонический сигнал позволяет обеспечить формирование двух пилообразных сигналов с относительным фазовым сдвигом nl2 и последующее их преобразование в орто- гональ ные гармонические сигналы. При этом расширяется рабочий диа1220103

пазон формирователя двухфазного гармонического сигнала в сравнении с известным решением за счет обеспечения его работоспособности на нуле- 5 вой и близких к нулевой частотах.

Формула изобретения

Формирователь двухфазного гармонического сигнала, содержащий интегратор, отличающийся тем, что,с целью расширения рабочего диапазона за счет обеспечения

его работоспособности на нулевой и близких к нулевой частотах, в него введены первый и второй инверторы, первый и второй индикаторы знака, индикатор уровня, блок логики

совпадения знака, первый, второй и третий переключающие ключи, сумматор и два функциональных преобразователя пилообразного сигнала в гармонический сигнал, причем вход первого инвертора, образующий вход формирователя двухфазного гармонического сигнала, соединен с входом первого индикатора знака и с первым входом первого переключающего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого инвертора, а переключающий контакт - с входом интегратора, выход которого соединен с входами первого функционального преобразователя пилообразного сигнала в гармонический сигнал, второго инвертора, второго индикатора знака и с первыми входами второго и третьего переключающих ключей, вторые входы которых соединены с выходом второго инвертора, переключающий контакт второго переключающего ключа соединен с входом индикатора уровня, первьй выход которого соединен с управляющим дом первого переключающего ключа и

с первым входом блока логики совпадения знака, второй вход которого соединен с выходом второго индикатора знака, а вьгход - с управляющим входом третьего переключающего ключа, переключающий контакт которого со- соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом индикатора уровня, выход сумматора соединен с входом

второго функционального преобразо- . вателя пилообразного сигнала- в гармонический сигнал, выход первого индикатора знака соединен с управляю

щим входом второго переключающего ключа, а выходы функциональных преобразователей пилообразного сигнала

в гармонический сигнал образуют выхс ды формирователя двухфазного гармонического сигнала.

12

Редактор Н.Гунько

Составитель А.Жилин

Техред Н.Бонкало Корректор А.Тяско

Заказ 1331/59Тираж 816 Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, ч

Фиг,3

Изобретение относится к электротехнике, а именно к формирователям гармонических сигналов, и.ис- пользуется для управления электроприводами. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона формиро-: вателя двухфазного гармонического сигнала за счет обеспечения его работоспособности на нулевой и близких к нулевой частотах. Формирователь содержит интегратор 1, два инвертора 2,3, два индикатора знака 4, 5, индикатор уровня 6, блок логики совпадения знака 7, переключакяцие клкг- чи 8, 9, 10, сумматор 11, преобразователи пилообразного сигнала и гармонический сигнал 12, 13. Введение указанных элементов в формирователь позволяет обеспечить формирование двух пилообразных сигналов с относительным фазовым сдвигом и последующее их преобразова ше в; ортогональные гармонические сигналы. 4 ил. i (Л с: 1чЭ tsD об 4ifCL 8 и. -4rfZrCAD