-Фазный задатчик инфранизкой частоты Советский патент 1978 года по МПК H02M1/08 H02P13/18 

(54) m - ФАЗНЫЙ ЗАДАТЧИК ИНФРАНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

I Данный эадатчик может быть использо вал для задания частоты и амшгатуды в ти ристорных преобразователях частоты с непосредственной связью, предназначенных для установок с частотно-регулируемыми электроприводами. Особенность задатчяка, используемого для этих аелей, состоит в весьма низком диапазоне изменения выходной частоты, при хорошем качестве выхрдных ;сйнусоидапьг- ных напряжений, угол сдвига между которы ми составляет 2ТГ/т. Выходная частота задатчика должна изменяться от нуля до 25 ГЦ. Известен задатчик многофазного синусоидального напряжения J выходная частота которого определяется как разность частот двух вспомогательных генераторов, регулируемого Н опорного Ij. Стабильность выходной частоты такого эадатчика определяется по формуле 6F « (efj+ef,) . где (51 - относительная стабильность опорнего генератора; tff,- относительная стабильность регулируемого генератора; .FmoR- максимальная выходная гастота за-, датчика. Так как для получения качественной формы кривой выходного напряжения отношение 50 - 1ОО, то стабиль ЛРКМЗ in норть генераторов должна быть на 1-л. nopSTOJta выше тр уемой стабильное - Шходной частоты задатчика. Обеспечить высокую стабильность опорного генератора возможно применением кварцевых генераторов. Однако обеспечить стабильность регулируемого генератора с плавным изменением частоты не (представляется возможным, или это приводит к сложным схемным решениям. Нестабильность задатчика проявляется прежде Всего в произвольном изменении выходной частоты при отоутствин управляющего сигнала, н чем качествейнее необходи ; ,мо получить форму сигнала, т. е. чем выше отяошеяне тем сильнее эго проявляется. Наиболее близким к .настояще у изобре тению по технической суишостн является L устройство, содержащее канал регулирования по частоте, каяал peгyлиpoвa ия по амплитуде и задающий генератор. в котором выходная частота также равна разности опорного и регулируемого генераторов 2. Это устройство также не обеспечивает достаточной стйбильности выходной частоты Цель изобретения заключается в повыще ии{зй стабильности задатчика путем устранения дрейфа нуля выходной частоты при отсутствии сигнала управления. Для достижения поставленной целиГП-.фазный задатчик инфранизкой частоты, содержащий каЛал регулярованиг по частоте, канал регулирования по амплитуде и задающий генератор, снабжен дополнительным генератором с парафазным выходом, сумматором частот и двумя делителями частоты, пр чем один выход дополнительного генератора подключен через первый делитель частоты к каналу регулирования по амплитуде, второй выход дополнительного генератора подключен к первому входу . сумматора частот, ко второму входу которого подсоединен генератор задающей частоты, а выход сумматора подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления, не равны коэффи з 5|енту первого делителя, к каналу ре гулиррвйнкя по частоте. Функциональная схема задатчика, предст леняая на чертеже, содержит тактовый гене эатор 1 с парафазным выходом, сумматор Ъвух последовательностей импульсов 2, два делителя частоты 3 и 4, транзисторный мо дулятор 5, фильтр б,инвертирующий усилитель 7 пересчетную схему 8, коммутаторы 9. выходные фильтры 1О, задающий генератор 11 Тактовый генератор 1 имеет парафазный выход, т. е. выходные последовательности импульсов с частотой J сдвинуты друг относительно друга на половину периода частоты генератора if В сумматоре 2 происходит алгебраическое суммирование (с учетом сигнала знака -Siglif-j) частоты тактового генератора ссчастотой задающего генератоума 11, т. е. частота на выходе сумматора равна f ±. f у , где знак перед f плюс или минус означает режим работы сумматора 2 (суммирование или вычитание импульсов-двух последова- тепьностей), опредетшемый логическим сш налом (У или , Задающий генераачэр 11 преобразует пропорционально аналоговое напряжение управпения Uf в импупьснук; поспедопательность с частотой f ) и МОЖРТ быть выполнен, например на основе управляемого блокинг-генератора. Делители частоты 3 и 4 предназначены для уменьшения неравномерности следования импулбсов и могут выполняться на триггерах, которые преобразуют импульсные последовательности в прямоугольные напряжения. Частота прямоугольного напряжений rtOcле делителя 4 равна/ 2 1ц где К4 - коэффидиент деления делителя частоты 4. Делитель частоты 4, модулятор 5, фильтр 6 и инвертирующий усилитель 7 образуют канал регулирования по амплитуде. В модуляторе 5 аналоговый сигнал управления по амплитуде tlcf преобразуется в прямоугольное двухполярное напряжение с частотой и амплитудой и а, которое после RT . ..-фильтра 6 принимает синусоидальную форму. С инверторного усилителя 7, который может быть выполнен на трансформаторе или на операциоИном усилителе в интегральном исполнении, снимаются синусоидальные напряжения, сдвинутые на 18О эл.град., слуяшщие: для питангш коммутаторов 9. , При изменении напряжения управления О а пропорционально изменяются и амплитуды синусоидальных напряжений, питающих коммутаторы 9, и, следовательно, амплитуды выходных напряжений задатчика. Сумматор 2, делитель 3 и пересчетная схема 8 образуют канал регулирования по частоте, на выходе которого частота . напряжения равна f i - где КЗ - коэффициент деления делителя частоты 3; КЗ - коэффициент деления частеты пересчетной схемы 8. Пересчетная схеМа 8 преобразует прямоугольное напряжение на выходе,делителя 3 в многофазное прямоугольное напряжение, когторое управляет ключами коммутаторов 9.. Для получения задатчика с двухфазным выходом пересчетная схема выполняется, например на двух триггерах, выходаые напряжения которых сдвинуты ;друг относ} тельно друга на 90 эл.град. Для задатчика с трехфазным выходом пересчетная схема содержит три триггера,, соединенных по кольцевой схеме, образующих на выходе прямоугольные напряжения со сдвигом 120 эл. град.

Таким образом, oбpaзoвш иe необходимого числа фаз задатчика осуществляется пересчетной схемой, имеющей соответствующий коэффициент депения частоты К8, за-т висящий от требуемого числа фаз.

Промодулированные напряжения с выходов коммутаторов 9 имеют частоту основной гармоники

f ,

F « Г1-Г2 ---- -

КзКе 14 К

где условие К К4 КЗКЗ выполняется при конструировании m -фазного задат- чика.

Знак плюс или минус означает порядок чередования фаз выходных напряжений аадатчика и управляется сигналом знака

ff fit

Sitoa iS, чем определяется направле™

ние вращения частотно-регулируемого &лектродвнгатегш.

Фильтры 1О исключают высшие гармонические и формируют напряжения синусоидальной формы, которые могут использоваться для управления преобразоватепем часто к

Выходная частота задатчика неЗависит от частоты f тактового генератора lit,- .. и поэтому стабильность тактового генератора не-оказывает влияния на стабильность задатчнка, 6: связи с;чем при отсутствии сигнала управления -О) частота на выходе задатчика всегда будет равна нулю, бпагЬдаря чему устраняется дрейф нуля выходной частоты задатчике.

Точность задания выходной частоты задатчика зависит лишь от точност преобразо 1бания напряжения .(Jf в частоту fУ управ лЙемрго генератора.

Таким образом, данный задатчик частоты позволяет полностью устранить дрейф нуяя выходной частоты при отсутствии сигнала управления.

Ф

ормула изобретения

m - фазный задатчик инфранизкой частоты, содержащий канал регулирования по частоте, канал регулирования по амплитуде и задающий генератор, о. т 7i и ,ч а ю - щ я и с я там, что, с целью повыщения стабильности задатчика путем устранения дрейфа нуля выходной частоты при отсутствии сигнала управления, он снабжая дополнительным генератором с парафааным выходом, сумматором частот и двумя делителями частоты, причем один выход дополнительного генератора подключен через первый делитель частоты к каналу регулирования по амплитуде, второй выход дополнительного генератора подключен к первому входу сумматора частот, ко второму входу которого подсоединен генератор задающей частоты, а выход сумматора подключен через второй делитель частоты с коэффициентом деления, не равным коэффициенту пер-. вого делителя, к каналу регулирования по частоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Патейт Великобритании № 1150719,. л. Н 02 Р 13/18, 1966.