1
Известны способы формирования низкочастот 1ых напряжений ступенчато-синусоидальной формы, основанные на суммировании на сопротивлениях прямоугольных импульсов, амплитуды которых соответствуют значениям синуса дискретно, через равные временные интервалы. Недостатком этих способов является то, что для хорошего приблил ения формы выходного напряжения к синусоидальной требуется большое число ступеней, а для формирования системы многофазных напряжений по известным способам на каждую фазу выходного напряжения необходим свой канал суммирования, что затрудняет достижение высокой симметрии выходных напряжений по фазам и обеспечение требуемой формы низкочастотного напряжения при малом числе суммируюн.,их сопротивлений.
Известен также способ формирования многофазной системы синусоидальных напряжений, основанный на векторном суммировании Двух сдвинутых по фазе синусоидальных напряжений. К недостаткам этого способа относятся трудности при необходимости получения сигналов Низких частот, когда дополнительно предъявляется требование отсутствия гальванической связи между выходами различных фаз.
Предлагаемый способ не имеет указанных недостатков благодаря тому, что методами
дискретной техники формируют два однополярных напряжения, соответствующие выпрямленным ортогональным ступенчато-синусоидальным напряжениям, преобразуют их в высокочастотные, суммируют на трансформаторах ,и детектируют фазочувствительными ключами.
На фиг. 1 изображена векторная диаграмма формирования по предлагаемому способу
трехфазной системы напряжений UA, в, f/c из двух ортогональных напряжений U и f/2Как видно из диаграммы, для получения напряжения Ив суммируются 0,865 И и -0,5 t/i, а для формирования t/c, соответственно, -0,865 Uz и -0,5 t/i (напрял ение U, UA, Ui U2).
Для устранения гальванической связи между выходами отдельных фаз предлагается использование трансформаторов.
При изменении выходной частоты от долей герца и выше для непосредственного суммирования потребовались бы трансформаторы с идеальной частотной характеристикой. Для облегчения трансформаторов и резкого снижения предъявляемых к ним требований напряжения f/i и и формируются в виде высокочастотных амплитудно модулированных по выходной частоте сигналов (фиг. 1,6). Для исключения -постоянной составляюш,ей
в напряжениях Ui и Uz, которая может развиться вследствие несимметрии указавных напряжений по полуволнам, методами дискретной техники формируют два вспомогательных напряжения Ui, Uz. Напряжения Ui :и L/z получаются путем суммирования на суммирующих сопротивлееиях прямоугольных импульсов, амплитуды которых, определяемые величинами ограничительных сопротивлений, соответствуют значениям синуса через равные временные интервалы (фиг. 1, в). Для хорошего приближения формы кривых L/i, Uz к полусинусоидам требуется достаточно большое число ступеней. Для сокращения числа ограничительных сопротивлений и достижения симметрии {У/ и Uz относительно оси ординат суммирование осуществляется таким образом, что ступени, соответствующие равным значениям напряжения получаются с использованием одного и того же ограничительного сопротивления. После высокочастотного преобразования вспомогательных напряжений Ui и Uz получают два ортогональных ступенчато-синусоидальных напряжения, модулированные высокой частотой (фиг. 1, б). Процесс суммирования указанных папряжений на трансформаторах изображен на фиг. 1,г,д,е. Выделение огибающей выходного напряжения производится с помощью фазочувствительных демодуляторов. Из фиг. 1,г,д,е видно, что для получения выходных напряжений (UA, UB, Uc) необходимо через полупериод изменения Ui и Uz или изменять фазу высокочастотного заполнення в Ui и Uz (как изображено на чертеже), или соответственно фазу коммутирующих сигналов, управляющих работой демодулятоБлок-схема генератора, реализующего описанный способ формирования низкочастотного напряжения, приведена на фиг. 2, где ЗГ - задающий генератор; PC-регистр сдвига; РА - регулятор амплитуды; ЛТ - линейка триггеров; К. - ключи с ограничительными сопротивлениями; БЗЧФ и ФСИ - блок задания чередования фаз и формирования селекторных импульсов; ГР - генератор Ройера; ФИВЧ1,2 - фазоинеерторы, высокой частоты; ФОЯ1,2 формирователи ортогональных напряжений; ДМ - демодуляторы; И, ИЛИ - логические схемы. Задающий генератор ЗГ с линейным управлением частотой в широком диапазоне управляет работой однотактного регистра сдвига PC, выходные сигналы которого используются для запуска линейки триггеров ЛТ, управляющих работой ключей К, подключающих через ограничительные сопротивления и развязывающие диоды источники регулятора амплитуды РА к суммирующим сопротивлениям формирователей ортогональных напряжений (ФОЯ1 и ФОН2), на которых формируются напряжения Ui и Uz. Очередность выработки импульсов триггерами такова, что обеспечивает формирование ступеней равной амплитуды напряжения (У/ и Uz с использованием одного и того же ключа (ограничительного сопротивления), чем достигается симметрия напряжений U/, Uz относительно оси ординат и сокращается число ограничительных сопротивлений. Напряжения Ui, преобразуются в блоках ФОЯ1 и ФОН2 в высокочастотные, причем фаза высокочастотного заполнения в кривых L/i и Uz изменяется на противоположную через полунериод изменения L/1 и Uz, что достигается изменением фазы коммутируюших сигналов, управляющих работой модуляторов в блоках ФОН 1,2. Инверсия фазы коммутирующих сигналов осуществляется в блоках ФИВЧ1,2, представляющих собой идентичные логические схемы «И-ИЛИ с трансформаторным выходом, управляемые от противофазных обмоток трансформатора генератора Ройера и триггеров - формирователей селекторных импульсов U си. и Uси, . Сформированные таким образом высокочастотные напряжения в требуемых пропорциях суммируются на вторичных обмотках трансформатора и детектируются фазочувствительными ключами - демодуляторами, выделяющими гладкую составляющую в выходном напряжении. Применение траясформаторов позволяет использовать выходные напряжения, снимаемые с изолированных выходов, Формирование селекторных импульсов, соответствующих полуволнам напряжений Ui -U., Uz, UB, Uc осуществляется в блоке задания чередования фаз и формирования селекторвых импульсов (БЗЧФ и ФСИ) с помощью триггеров, управляемых импульсами ЗГ и PC от диодно-транзисторных схем «И, «ИЛИ. При переключении тумблера «Реверс изменяется направление переброса триггераформирователя селекторных импульсов для напряжения Uz(Ucii,), что обеспечивает изменение фазы вспомогательного напряжения Uz на 180°, и происходит переключение цепей запуска триггеров-формирователей селекторных импульсов фаз В и С. При таком управлении обеспечивается однозначный порядок чередования фаз выходного напряжения и бесконтактный реверс. В качестве источника вы сокой частоты, управляющего работой модуляторов и демодуляторов, используется генератор Ройера с нужным числом выходных обмоток. Предмет изобретения Способ формирования многофазной системы частотнорегулируемых ступенчато-синусоидальных напряжений путем векторного суммирования двух ортогональных напряжений, отличающийся тем, что, с целью упрощения и обеспечения высокой симметрии выходного напряжения по полуволнам и по фазам, в качестве ортогональных напряжений используют модулированные высокой частотой модули ступеичато-синусоидальных напряжений, которые 1после суммирования детектируют фазочувствительными ключами.
rt/rt/,
-1/, бббуг i
a -o,5t/j 4-a5i/7
f/c Уб
12 3ft 5 67 8 91011 i2mmm
Фиг. 2
