Фазовращающее устройство Советский патент 1993 года по МПК H02M5/10 

Ф«г. f

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания, индукционных регуляторах, испытательных стендах.

Цель изобретения - упрощение управления фазовым сдвигом, что позволяет использовать фазовращающее устройство в качестве индукционного регулятора, в лабораторном и испытательном оборудовании, в системах управления синфазными синхрон-, нымй приводами и других устройствах.

На фиг.1 приведена структурная схема фазовращающего устройства; на фиг.2 - принципиальная схема фазовращающего устройства; на фиг.З - магнитопровод трансформатора с вращающимся полем.

Фазовращающее устройство состоит из трансформатора 1 с вращающимся магнитным полем, имеющего первичную 2 и вторичную 3 трехфазные обмотки, подключенные соответственно к входным и выходным выводам, обмоток управления 4, ключей переменного тока 5 и блока управления 6. К каждой обмотке управление 4 подключен ключ переменного тока 5. Выходы блока управления 6 подключены в управляющим входам ключей переменного тока S.

Первичная 2 и вторичная 3 обмотки выполнены простыми петлевыми или простыми волновыми, т.е. состоят из секций, включенных последовательно, и сдвинуты друг относительно друга на магнитопроеоде на п /3 рад. .

Ключевые обмотки 4 состоят из групп трехфазных обмоток, включенных в треугольник. Каждая обмотка намотана иа одном из зубцов трансформатора 1 с вращающимся магнитным полем. Обмотки управления намотаны только иа тех зубцах, шунтирование которых приводит к существенным фазовым сдвигам. На прочих зубцах ключевые обмотки отсутствуют.

Ключ 5 состоит из выпрямителя на диодах 5.1...5.6, ключевого транзистора 5.7, ба- зовый переход которого шунтирован балластным резистором 5.8, транзистора 5.10, усиливающего сигнал по току, ограничительного резистора 5.9 и входного рези- сторного делителя 5.11,5,12.

Блок управления 6 состоит из микросхемы ПЗУ 6.1, осуществляющей перекодировку входного цифрового кода;фазового сдвига в сигналы управления ключей 5, и инвертора 6.2, умоганяющего выходные уровни микросхемы ПЗУ 6.1.

Фаэовращающее устройство работает следующим образом.

Когда код сдвига фаз вторичной обмот- ки 3, поступающий на вход блока управления 6, соответствует нулевому сдвигу фаз,

трехфазное входное напряжение прикладывается к первичной обмотке 2 и наводит в сердечнике трансформатора 1 круговое вращающееся поле, наводящее во вторичной

трехфазной обмотке 3 ЭДС без фазового сдвига. Код нулевого сдвига поступает на вход микросхемы ПЗУ 6.1, запрограммированной таким образом, что на ее выходах устанавливаются высокие уровни, на выходах инвертора 6.2 устанавливаются низкие уровни, транзисторы 5.7 и 5.10 закрыты, ключи 5 разомкнуты, ток через обмотки управления 4 не протекает, они не оказывают влияния на магнитное поле трансформато5 pal.

Когда код сдвига фаз вторичной обмотки 3 соответствует ненулевому сдвигу фаз, трехфазное входное напряжение прикладывается к первичной обмотке 2 и наводит в

0 сердечнике трансформатора 1 вращающееся магнитное поле. Код сдвига поступает на микросхемы ПЗУ 6.1, на ее выходах устанавливаются низкие и высокие уровни, которые через инвертор 6.2 поступают на управляю5 щие входы ключей 5. Если на управляющем входе ключа 5 установился низкий уровень, то соответственно рассмотренному выше случаю, обмотка управления 4 не оказывает влияние на магнитное поле трансформато8 ра 1. Если ма управляющем входе ключа 5 установился высокий уровень, то открывает-, ся транзистор 5.10. Открытый транзистор 5.10 отпирает транзистор 5.7. который шунтирует выход выпрямителя 5.1 ...5.6 и, следо5 вательно, обмотку управления 4, Коротйоэаикнутые обмотки управления 4 повышают магнитное сопротивление тех зубцов трансформатора 1, на которых они намотаны, форма вращающегося магнитно0 го поля искажается. Короткозамкнутые обмотки управления 4 шунтируют секции вторичной обмотки 2, расположенные на этих зубцах, благодаря чему из суммарной ЭДС вторичной обмотки 2, измеренной до

5 замыкания ключей, вычитается ЭДС шунтированной секции вторичной обмотки 2. Так как в трансформаторе с вращающимся магнитным полем 1 ЭДС каждой секции имеет разные фазы, то вычитание ЭДС из суммар0 ной ЭДС вторичной обмотки 2 приведет к изменению фазы последней, причем величина и знак изменения зависит как от фазы ЭДС шунтированной секции, т.е. номера зубца на котором намотана секция, так и ;

5 количества одновременно шунтированных ЭДС секций вторичной обмотки 2. Снижения амплитуды суммарной ЭДС вторичной обмотки 2 при замыкании ключей не происходит, так как при этом шунтируются также ЭДС секции первичной обмотки 1, что при5/ & $ &е 6А

Ц-1 II 21 3f А| I

i -

L -

I Ј J Ј J i i

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания, индукционных регуляторах, испытательных стендах. Сущность изобретения: фазовра- щающее устройство осуществляет управляемый фазовый сдвиг выходного трехфазного напряжения относительно входного, что достигается шунтированием части зубцов трансформатора с вращающимся магнитным полем 1 обмотками управления 4 с ключами переменного тока 5. Состояние ключей переменного тока 5, соответствующее требуемому фазовому сдвигу, задается блоком управления 6. Круговое вращающееся магнитное пдле искажается, распределение магнитных потоков в магнй - топроводе изменяется, благодаря чему ЭДС вторичной обмотки сдвигается по фазе, фазовый сдвиг выходного напряжения соответствует требуемому фазовому сдвигу. 4 э.п. ф-лы, 3 ил. %В Выход (Л С

J

-.

.2