Устройство управления многофазным инвертором Советский патент 1989 года по МПК H02M7/48 

Описание патента на изобретение SU1513593A1

СП

(

20

25

1513593

Изобретение относится к преобразоательной технике и может быть исользовано в системах злектропитания, том числе злектропита,лия прецизнон- ых датчиков угловых перемещений.

Цель изобретения - повьпнение стаильности вьгходного напряжения фазоого сдвига между отдельными инвертоами и возможности его регулировки. 10

На фиг.1 изображена электрическая схема устройства управления; на фиг. иг.2 - электрическая схема синхрон™ ного детектора с измерительным транс- форматором на входе; на фиг.3 - вре™ 15

менные диаграммы, поясняющие работу устройства управления.

Устройство управления инвертором (фиг.1) содержит делитель 1 частоты по схеме кольцевого счетчика, собранного на К триггерах, орган 2 управления первой фазой, состоясдай из первого синхронного детектора 3, выходом подключенного к входу первого дифференциального усилителя 4, блока 5 регулируемой задержки, управлягащик вход которого соединен с выходом дифференциального усилитег:)-: 4 а выход - со счетным вкодом тактового триггера 6, логических элекектоз Зй ИЛИ-НЕ 7 и 8, СВО1-МИ входами г одк::ю ченньк к выходам тактового триггера 6, а выходами - к входам Двухтактного усилителя 9, выходы которого соединены с первичной обмоткой выходно- з5 го трансформатора 10, имеющего отвод от средней точки 11, и во вторичную обмотку 12 которого включен резонакс- ньй фильтр 13, логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, второго синхронного детектора 15, второго дифференциального усилителя 16„ источника 17 опорного напряжения, регулятора 18 напряжения. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮОЩЕ ИЛИ 14 своим первым вхо- -Дом подключен к управляющему входу первого синхронного детектора 3 и D-входу тактового триггера 6, а вторыьо входом подключен к управляюще1 1у входу второго синхронного детектора 15,

Входы синхронных детекторов 3 и 15 соединены с выходом резонансного фильтра 13, выход второго синхронного детектора 15 соединен с первым входом второго дифференциального лителя 16, второй вход которого подключен к источнику 17 опорного напряжения. Выход дифференциального усилителя 16 соединен с управляющ1-1м.

40

45

50

входом регулятора 18 напряженияj вьпсодом подключенного к средней точке первичной обмотки 11 трансформатора 1 О, Первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с

прямым выходом .первого триггера, а

tr

второй с прямым выходом (-Г- + I)-го

триггера делителя 1 частоты. Орган 19 управления N-й фазой аналогично устройству 2 управления первой фазой. Первый и второй входы логического эле- элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключены к выходам триггеров, формирующих относительно первого триггера импуль; ы сдвинутые на угол qi и tf -f -

соответственно, гд:в С|) - угол равный разности фаз между напряжением первой и N-й фазы инвертора, которьй может принимать значения, кратные дискрете

/-Х,.

U

к ° .

Синхронный детектор (фиг.2) содержит, измерительный трансформатор 20 на своем входеJ двукканальньш аналоговый ключ 21 с блоком 22 управления, ЕС- фильтр 23, Вторичная обмотка измерительного трансформатора 20 выполне- иа со средней точкой, причем начало и конец обмотки подключены к входам двукканального ключа 21, выходы которых объ.единены и подключены к входу КС-фильтра 23„ Вход блока 22 управления является управляющим входом синхронного детектора. Двухка- Нёшьный аналоговый ключ со схемой управления может быть выполнен на мик.росхеме.

На временных диаграммах (фиг.З) показаны форма напряжения 24 и 25 на входах логического элемента ИСКПЮ- ЧМОЩЕЕ 1-иЖ 4 и напряжение 26 на ее выходе и входе блока 5 регулируемой задер;- :кИ5 напряжение 27 на выходе блока 5 регулируемой задержки, напряжение 28 на выходе триггера 6, форма выходного напряжения 29 на выходе резонансного фильтра 13, выходное напргокение 30 на выходе аналогового ключа 21 синхронного детектора 3, выходное напряжение 3 на выходе аналогового ключа 21 синхронного детектора. 1 5.

Устройство работает следующим образом.

С выхода делителя 1 частоты на управляюшие входы синхронных детекто

и

ров 3 и 15, на входы логического элемента 14 и D-вход триггера 6 устройства 2 управления первой фазой поступают импульсы 24 и 25 с частотой, равной частоте выходного напряжения инвертора, С выхода логического элемента 14 импульсы удвоенной частоты (26) подаются на вход блока 5 регулируемой задержки, с выхода которого импульсы 27, задержанные относительно входных, поступают на счетньш вход триггера 6. При нулевом напряжении на управляющем входе блока 5 регулируемой задержки выходные импульсы сдвинуты относительно входных на угол, равный (Г . Связь выхода делителя 1 частоты с D-входом триггера 6 обеспечивает фазирование триггера. С прямого выхода триггера 6 импульсы 28 и противоположной им фазы с инверсного выхода через элементы ИПИ-НЕ 7 и 8 поступают на входы двух тактового усилителя 9, нагруженного на первичную обмотку трансформатора 10, на вторичной обмотке 12 которого формируется напряжение прямоугольной формы, которое подается на фильтр 13 После фильтрации напряжение 29 поступает на выход инвертора и на входы синхронных детекторов 3 и 15. На выходах аналоговых ключей 21 синхронных детекторов 3 и 15 формируются выходные напряжения 30 и 31 соответственно, которые после фильтрации КС-фильтрами 31 поступают на дифференциальные усилители 4 и 16. Постоянная составляющая на выходе синхронного детектора

и и --- cos(,

где и - амплитуда входного напряжения ;

( - фазовый сдвиг между управляющим и входным напряжениями синхронного детектора. Синхронный детектор 3 с дифференциальным усилителем 4 формирует напряжение на управляющем входе блока 5 регулируемой задержки, .которое обеспечивает задержку входных импульсов, компенсирующую фазовый сдвиг, вносимый инвертором. При этом фазовый сдвиг между входным и управляющим напряжением близок к

ТГ

-г- , а выходное напряжение синхронного детектора 3 близко к нулю. При изь5енен ш фазового сдвига, . вносимого

135936

инвертором, на выходе синхронного детектора 3 появляется положительное или отрицательное напряжение, котоg рое увеличивает или уменьшает задержку, вносимую блоком 5,,Тем самым обеспечивается подстройка фазы выходного напряжения к фазе импульсов с делителя частоты. Синхронный детек-

10 тор 3 вьтолняет функции измерительного преобразователя неортогональности.

Стабилизация амплитуды выходного напряжения инвертора осуществляется аналогичным образом. Отличие заключа15 ется в том, что импульсы 25 на управ.г ляющем входе синхронного детектора 15

-исдвинуты по фазе на угол --- относительно импульсов 24 на управляющем

20 входе синхронного детектора 3, Поэтому они совпадают по фазе с выходным напряжением 29 инвертора, следовательно, у О и выходное напряжение синхронного детектора 15 равно среднему

25 значению входного. Дифференциальный усилитель 16 вьщеляет ошибку между напряжением опорного источника 17 и выходным напряжением синхронного детектора 15, усиливает ее. Это капря30 жение используется для управления регулятором 18 напряжения.

Остальные органы управления каждой фазой многофазного инвертора работают аналогично. Для получения

2g необходимого фазового сдвига между

выходным напряжением инвертора входы логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ каждой фазы подключаются к соответствующим выходам делителя 1 частоты,

40 Таким образом устройство управления обеспечивает стабилизацию выходного напряже1-шя и подстройку его фазы с высокой точностью к фазе импульсной последовательности с делителя

45 частоты. Это позволяет получить выходное напряжение инвертора с различной разностью фаз, задаваемой с выхода делителя частоты, выполненного по схеме кальцевого счетчика,

Q Применение синхронных детекторов определяет высокую точность и помехозащищенность схемы. Устройство управления может быть использовано для стабилизации выходного напряжения .

5 однофазных инверторов, при этом точность выходного напряжения может быть равна 0,1% и выше без учета стабильности источника опорного напряжения.

Формула изобретения Устройство управления многофазным инвертором на базе индивидуальных инверторов, содержащее общий делитель частоты, в каждой фазе тактовый триггер, выходами подключенный через элементы ИЛИ-НЕ к входам двухтактного усилителя, подключенного выходами к первичной обмотке со средней точкой выходного трансформатора, к вто ричной обмотке которого подключен ре-

зонансный фильтр, в первой фазе вход первого дифференциального усилителя подключен к выходу первого измерительного преобразователя неортогональ ности, выход - к управляющему входу блока регулируемой задержки, :зыход которой подключен к тактовому входу триггера, отличающееся тем, что, с целью повьшения стабильности выходного напряжения фазового

сдвига между отдельными-инверторами и возможности его регулировки, делитель частоты выполнен по схеме коль- цевого счетчика, состоящего из К триггеров, в каждую фазу, кроме первой, введены дифференциальный услтк- тель, блок регулируемой зал,ержки и измерительный преобразователь не- ортогональности, соединенные аналогично первой фазе, во все фазы введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй измерительньш преобразователь напряжения и второй дифференциальный усилитель, источник опорного напря- :жения и регулятор напряжения, причем

измерительные преобразователи неор- тогонапьности и напряжения выполнены по схеме синхронного детектора, в калодой фазе управляемый вход первого синхронного детектора соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и D-входом тактового триггера, регулятор напряжения выходом соединен со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора, а входом - с выходом второго дифференциального усилителя, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй вход - к выходу второго синхронного детектора, входом подключенного к выходу резонансного фильтра и входу первого синхронного детектора, управляющим входом - к второму входу элемента ИСК1ГОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенному к

выходу

( к

1-2

+ 1

триггера

дел.ителя частоты, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к прямому выходу первого триггера делителя частоты первой фазы, а у остальных фаз второй и nepBEiie. входы элемента ИС1Ш10ЧАЮЩЕЕ ШШ присоединены к

tp К пря1 - ым выходам Т Т ;;ут триггера и

(к-) триггера делителя частоты соответственно, где К - четное число триггеров в делителе частоты, С| - угол фазового сдвига N-ro инвертора относительно первого, N - порядковый номер рп-1вертора.

Похожие патенты SU1513593A1

название год авторы номер документа
Устройство управления двухфазным инвертором 1982
  • Черепов Алексей Александрович
SU1046879A1
УСТРОЙСТВО АНАЛОГОВОГО ДАТЧИКА УГЛА ФАЗОВОГО СДВИГА МЕЖДУ НАПРЯЖЕНИЕМ И ТОКОМ 2011
  • Осипов Вячеслав Семенович
  • Котенев Александр Викторович
  • Шайдуров Игорь Аркадьевич
RU2492572C2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ 1987
  • Счеславский В.П.
  • Грибанов Ю.И.
  • Панченко В.М.
  • Забегаев П.К.
RU2056700C1
Преобразователь угла поворота вала в напряжение 1983
  • Счеславский Владимир Петрович
  • Тихонов Евгений Григорьевич
  • Козлов Виктор Порфирьевич
  • Грибанов Юрий Иванович
  • Панченко Владилен Михайлович
SU1124360A1
Одноканальное устройство для управления -фазным преобразователем 1978
  • Азаров Александр Геннадьевич
  • Королев Станислав Иванович
  • Полонский Виктор Владимирович
  • Цветков Геннадий Иванович
SU775855A1
СПОСОБ ФАЗИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ЗАДАННОЙ ЧАСТОТЫ В ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ ЦЕНТРАЛЬНОМ И ОКОНЕЧНОМ ПУНКТАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Батуревич Е.К.
  • Васильев А.А.
  • Грохольский Е.В.
  • Милковский А.С.
RU2057394C1
Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное 1982
  • Мыцык Геннадий Сергеевич
  • Михеев Владимир Викторович
  • Иванов Юрий Павлович
  • Балюс Иван Владимирович
  • Иванов Валерий Алексеевич
  • Савин Владимир Александрович
SU1193760A1
Многофазный функциональный преобразователь 1983
  • Семиглазов Анатолий Михайлович
SU1103252A1
КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОЗИЦИОНИРУЮЩИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ИНДУКЦИОННОГО ТИПА 2020
  • Лу, Цюйхуэй
RU2759209C1
Однофазный инвертор-фазовращатель 1978
  • Катков Владимир Иванович
SU864467A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 513 593 A1

Реферат патента 1989 года Устройство управления многофазным инвертором

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель - повышение стабильности выходного напряжения и фазового сдвига между отдельными инверторами и возможности его регулировки. Работа устройства заключается в том, что с выхода делителя частоты 1 на управляющие входы синхронных детекторов 3, 5, на входы логической схемы "ИСКЛ. ИЛИ" 14 и на вход триггера 6 поступают импульсы с частотой, равной частоте выходного напряжения инвертора. Связь выхода делителя частоты 1 с Д - входом триггера 6 обеспечивает фазирование триггера. С прямого выхода триггера 6 импульсы поступают на входы двухтактного усилителя 9, нагруженного на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке 12 которого формируется напряжение прямоугольной формы, которое подается на фильтр 13. Синхронный детектор 3 с дифференциальным усилителем 4 формирует напряжение на управляющем входе блока регулируемой задержки 5, которое обеспечивает задержку входных импульсов, компенсируя фазовый сдвиг, вносимый инвертором. При изменении этого фазового сдвига на выходе синхронного детектора 3 появляется положительное или отрицательное напряжение, которое увеличивает или уменьшает задержку. Тем самым обеспечивается подстройка разности фаз выходного напряжения к фазе импульсов с делителя частоты 1. 2 ил.

Формула изобретения SU 1 513 593 A1

го

тI .

JIJ irpj

i

гз

S6//fod

±J

3i

Редактор Н.Бобкова

Составитель Е.Калинкин

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Бескид

Заказ 6096/55

Тираж 648

ВНИИ11И,Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

....«-.-- «.----. --. - - «-- - --. - - - - - - - - - -

Производстзенно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

ФИ2.3

Подписное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1989 года SU1513593A1

УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ 0
SU196993A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Устройство управления двухфазным инвертором 1982
  • Черепов Алексей Александрович
SU1046879A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 513 593 A1

Авторы

Ильин Анатолий Николаевич

Даты

1989-10-07Публикация

1987-02-12Подача