Фазодвигающее устройство Советский патент 1979 года по МПК H02M1/08 H02P13/16 

Изобрегение относится к области элек ротехники и предназначено для использования в системах автомагического упра&ления, где необходима стабилизация фазы управп5пощих импульсов при колебании амплитуды синхронизирующего напряжения в частности в системах автоматизированного электропривода. Известно фазосдвигаюшее устройство, используемое в системах автоматического управления, выполненное посредством RbC-цепочек, подключенных к выходу питающего схему формирования импульсов трансформатора с выводом средней точ-. ки 1. Это устройство не обеспечивает достаточный уровень стабилизации при колебаниях напряжения сети. Из известных фазосдвигающих устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является фазосдвигаюшее устройство вертикального управления, содержащее синхронизирующий трансформатор, фазоиндякатор, источник постоянного управляющего напряжения и источник постоянного питающего напряжения . Фазоиндикатор исполнен на транзисторе, дифференцирующем трансформаторе, двух сопротивлениях и диоде. Транзистор работает как нуль-орган и регистрирует переход через нуль его входного сигнала. Недостатком такого устройства является зависимость фазы выходных импульсов от ко;1ебан1 амплитуды синхронизирующего напряжения. Цель изобретения - стабилизация управляющих импульсов при колебаниях амплитуды синхронизирующего напряжения. Поставленная цепь достигается тем, чтЬ в фазосдвигающее устройство, содержащее синхронизирующий трансформатор, фазоиндикатор, источники постоянного питающего и постоянного управляющего напряжений, введено устройство стабилизации фазы выходных импульсов, включающее в себя дополнительную вторичную обвыпрямительный блок, сумматор, блок деления, блок умножения и источник опорного стабилизированного напряжения, причем к выводам дополнительной вгоричной обмотки синхронизирующего трансформатора подключен выпрямительный блок, выход которого соединен с первым входом сумматора, на второй вход которого подключен источник опорного стабилизированного напряжения, который подключен также на первый вход блока деления, второй вход которого соединен с источником постоянного управляющего напряжения, выход блока деления подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход блока умножония одним выводом подключен к минусу источника постоянного управляющего напряжения, другим вы Бодом. - к плюсу источника постоянного питающего напряжения. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого фазосдвигающего уст ройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжеНИИ. Устройство содержит синхронизируюший трансформатор 1, имеющий-первичную обмотку 2 и вторичные обмотки 3 и 4, источник постоянного управляющего напряжения и источник постоянного питающего напряжения, фазоиндикатор 5, состоящий из сопротивления 6, трансформатора 7, обмотки положительной обратной связи 8, выходной обмотки 9, коллекторной обмотки 10, сопротивления коллектора 11, тран зистора 12, диода 13, схему стабили.зации фазы выходных импульсов 14, в которую входят вторичная обмотка 4 синхронизирующего трансформатора 1, выпрями тельный блок 15, сумматор 16, источник опорного стабилизированного-напряжения 17, блок деления 18, блок умножения 19 Выходом устройства является выходная обмотка дифференцирующего трансформатора фазоиндикатора. На первый вход сумматора 16 подается выпрямительным блоком 15 напряжение с дополнительной обмотки 4 синхронизирующего трансформатора 1. На второй вход сумматора 16 подается напряжение от источника постоянного опорного напряжения 17. Величина напряжения опорного источника 17 и .„должна быть равной выпрямленному напряжению обмотки синхронизмрутощего Трансформатора 1 при номиналь-

ном напряжении сети. Сумматор выполняет операцию алгебраического сложения. Полярности напряжений источника опорнорацию алгебраического сложения, а с его выхода постоянное напряжение подается на блок умножения 19, на другой вход конапряжения, снимаемого с выпрямительной схемы 15, должны всегда быть противоположны. Напряжение AlJj с выхода суммато- ра 16 поступает на первый вход блока умножения 19. F)a второй вход блока умножения поступает напряжение iJy/Uj С выхода блока деления 18, на первый вход которого подано напряжение Ujy,., от источника опорного напряжения 17, а на второй -U|j от источника постоянного управляющего напряжения. Напряжение выхода блока умножения 19 поступает одним выводом к минусу источника постоянного управляющего напряжейия другим выводом к плюсу источника постоянного питающего напряжения, причем полярность этого напряжения должна быть такой, чтобы, например, в случае уменьшения амплитуды синхронизирующего напряжения fia вторичной обмотке 3 трансформатора 1, сигнал с выхода схемы стабилизации 14 вычитался из напряжения источника управления. Количество витков дополнительной вторичной обмотки 4 трансформатора 1 должно быть равно количеству витков вторичной обмотки 3 этого же трансформатора. На фиг. 2 изображены значения напряжений при увеличении (а);номинальном (в) и уменьшении амплитуды синхронизируюшего напряжения (с). Работа фазосдвигающего устройства йроисходит следующим образом. При номинальном значении синхронизируюшего напряжения импульсы управления с выхода фазосдвигающего устройства будут появляться в строго определенный момент времени, зависящий от величины управляющего напряжения. В случае, например, уменьшения амплитуды синхронизирующего напряжения(фиг.2, кривая с), точка перехода через нуль сдвинется вправо, причем тем больше, чем больше уровень напряжения управления, Импульс с выхода фазоиндикатора 5 также сдвинется вправо. Напряжение с обмотки 4 трансформатора 1, выпрямленное выпрямительным блоком 15, будет подано на вход сумматора 16, на другой его вход напряжение с высокостабилизированного источника 17. Сумматор выполняет one- .565 торого подано напряжение, снимаемое с блока деления 18. Постоянное напряжение с выхода блока умножения 19 вычигаегся из напряжения управления, и точка перехода синхронизирующего напряжения через нуль переместится влево на величину, пропорциональную множителю амплитуды синхронизирующего напряжения. При увеличении амплитуды синхронизирующего напряжения работа схемы будет аналогичной. В том случае, когда амплитуда синхронизирующего напряжения соответствует номинальной, сигнал с выхода схемы стабилизаиии фазы выходных импульсов будет равен кулю. Использование новых элементов: дополнительной вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора выпрямительного блока, сумматора, блока умножения, блока деления, источника опорного напряже- ния-выгодно отличает предлагаемое фазосдвигающее устройство от указанного прототипа, так как исключает зависимость фазы выходных импульсов от амплитудных изменений синхронизирующего напряжения. Формула изобретения Фазосдвигающее устройство, содержащее синхронизирующий трансформатор, фазоиндикатор, выполненный на транзисто ре, дифференцирующем трансформаторе, двух сопротивлениях и диоде, источник постоянного управляющего напряжения и источник постоянного питающего напряжения, отличающееся тем, что, с целью стабилизации фазы управляющих импульсов при колебаниях амплитуды синх 2 ронизирующего напряжения оно дополнительно снабжено устройством стабилизации фазы выходных импульсов, состоящим из дополнительной вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, выпрямительного блока, сумматора, блока деления, блока умножения и источника опорного стабилизированного напряжения, причем к выводам дополнительной вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора подключен выпрямительный блок, выход которого соединен с пер№1м входом сумматора, на второй вход которого подключен источник опорного стабилизированного напряжения, который подключен также на первый вход блока деления, второй вход которого соединен с источником постоянного управляющего напряжения, выход блока деления подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход блока умножения одним выводом подключен к минусу источника постоянного управляющего напряжения, другим выводом - к плюсу источника постоянного питающего напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мейстель А. Л., Найдис В. А., Херсонский Ю. И. Комплектные тиристорные устройства для управления асинхронными электродвигателями. М., Энергия, 1972, с. 46, рис. 2-8. . 2. Справочник по проектированию электропривода силовых и осветительных установок. Под. ред. Л, М. Больщама и др. М., Энергия, 1974, с. 223, рис. 2-114 а.