боком регулировании синхронных электродвигателей . Целью изобретения является увеличение точности регулирования частоты и расширение функциональных возможностей формирователя. Поставленная цель достигается тем что в качестве первого высокочастот1нОго сигнала задают сигнал с формой функционально обратной заданной в ка честве регулируемого по частоте низкочастотного сигнала используют сигнал треугольной формы, причем первый высокочастотный сигнал, с формой функционально обратной заданной, фор мируют путем сравнения второго сформированного высокочастотного сигнала заданной формы с частотой, по крайней мере, на порядок большей частоты первого высокочастотного сигнала с третьим сформированным сигналом треугольной формы, частота которого рав на частоте первого высокочастотного сигнала, и последующей фильтрации полученного в результате с равнейия широтно-импульсного сигнала. На фиг. 1 приведена функциональная схема формирователя, работающего по предлагаемому принципу, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на выходах, блоков формирователя по фиг. if на фиг. 3 - йример функциональной схемы преобразователя напряжение-частота . Формирователь (фиг. 1) содерясит генератор напряжения постояннкЗй высокой частоты требуемой формы 1, генератор напряжения треугольной формы с постоянной частотой, по крайней мере, на порядок меньшей, чем Частота напряжения первого генератора 2, фор мирователь регулируемого по частоте многофазного низкочастотного напряже ния треугольной формы 3, вспомогател ный компаратор 4, фильтр 5, выходные компараторы 6 - 6. На фиг. 2 приняты следующие обозначения: и( - .напряжение заданной фо мы, 2 напряжение треугольной формы, и - напряжение на выходе вспомо гательного компаратора, U - напряже ние на выходе фильтра, И - напряжение регулируемой частоты, треугольно формы, и - напряжение на выходе одного изfвыходных компараторов. На фиг: 3 представлена функционал ная схема преобразователя напряжение-частота. Схема (фиг. 3) содержит компарато 7, фазоинвертор 8, диоды схемы совпа дения 9-12, реле с гистеризисом 13, интегратор 14, резисторы 15 и 16. В качестве примера рассмотрим раб ту формирователя регулируемого по ча тоте синусоидального напряжения. Высокочастотное напряжение синусо идальной формы сравнивают на компара торе 4 с напряжением треугольной фор мы и в момент равенства их величин формируют широтно-импульсное напряжение. В таком случае напряжение U становится осью симметрии для нелинейного приращения U, относительно U,j.. Напряжение U отражает уже зависимость по временной оси от амплитуды и. При этом оси амплитуды и времени как бы меняются местами, т.е. на выходе вспомогательного компаратора 4 формируются квазиарксинусойдальное напря сение. Для образования этого утвержде- , ния можно рассмотреть следующие соотношения. Обозначим /J SIntent - напряжение синусоидальной формы постоянной высокой частоты; УХ k t - напряжение треугольной формы с частотой на порядок меньшей частоты первого направления. При этом делается допущение, что формы напряжений строго соответствуют заданным и в треугольных напряжениях рассматриваются только участки с постоянным наклоном. Определим точки равных значений для напряжений . Это условие выполняется при Ух Уугг т.е. sin( k t. Очевидно, что последнее соотношение к эквивалентно такому соотношению«Ui(t .arcsln k,t, где t4{j- определяет крутизну треугольного напряженияj k - определяет круговую частоту. Два paccMOTpeHiuxic соотншюния поназывают, что использование в ка честве модулирующего напряжения у ь k t, а в качестве модулированного напряжения у S I п (4 t эквивалентно использованию дулирующего напряжения у2 а агс$1пШ t, а в качестве модулируемого напряжения у « k ч, так как моменты равенства нулю paart ностй этих напряжений совпадсиот в обоих случаях. Полученное после фильтрации напряжение. Uj/ имеющее арксинусоидгшьную фо{Ч14у, сравнивают на компараторах б - 6 с фазовыми напряжениями Ug- - Up . -Здесь картина обратная рассмотренной. Новая смена мест осей амплитуды и времени приводит к тому, что на выходе компараторов 6 - 6 огиба1ощая нгшряжения имеет синусонг яальную форму. Действительно, если у, - k t, а у, a-rcslnout, то в точках paBeHCTj:ва нулю разности этих сигналов, т.е. при kt « arcslh( получаем, что это процесс эквивалентен сравнению таких сигналов у sinuit и у - k -t. . Меязду частотгида используемых сигналов должны выполняться следующие соотношения f -20f2, fj, 20f3r где fj - частота напряжения U , fj. частота напряжения и, f - максимальная частота напряжения изДля получения многофазного регулируемого по частоте напряжения треугольной формы может быть использов «о устройство, функциональная схема kOTOporo представлена на фиг. З.При Цип его действия заключается в слецующем. Модуль входного напряжения U сравнивают на компараторе 7 с пилообразным напряжением Up. Выходной сигнал компаратора инвертируется фазоинвертором 8. Сигналы с компаратора 7 и фазоинвертора 8 с помощью схемы совпадения, собранной на диодах 9 - 12, модулируют в свою очеред выходной сигнал реле 13, управляющий работой интегратора 14. При включении схемы (фиг. 3), за счет положительной обратной связи он нгисодится в одном из устойчивых состояний, предположим положительном.На чинается интегрирование на интеграторе 14. Интенсивность этого процесс определяется скважностью импульсов с компаратора 7 и фазоинвертора 8. В этом случае сигнал в реле 13 проходи на вход интегратора по цепи 15-11. При достижении напряжением на выходе интегратора заданного значения проис ходит изменение знака сигнала на выходе реле 13, за счет чего изменяется НЕШравление интегрирования. Интен сивность интегрирования равняется заданной, причем независимо от направления интегрирования.-в итоге на выходе интегратора имеем напряжение треугольной формы и регулируемой чатоты, определяемой управляющим сигна лом. Для получения трехфазной системы формируемых напряжений используется устройство, состоящее из трех описанных преобразователей напряжение - частота.. Выходное напряжение преобразо1за.теля первой фазы является синхронизи рующим для преобразователей остгшьиых фаз. Для этого на вход гестерезисыых реле этих фаз подается сумма или разность сигналов первой фазы и рассматриваемой фазы. Регулируя напряжение положительной обратной связи реле 13, можно добиться требуемого фазового сдвига относительно первой фазы. Необходимо отметить что синхронизация фазных сигналов происходит автоматически. Таким об разом, отпадает необходимость в задаияи начальных условий. Формирователь, реализующий предлагаемый способ, выполнен на двенадцати операционных усилителях и двенадцати диодах, т.е. гораздо проще в регшизации, чем известные/ имеет диапазон регулирования частоты более чем 1;1000. Содержание высших гармоник в выходных напряжениях, как было показано, равно содержанию высших гармоник в выходных напряжениях известного формирователя. При соизмеримой сложности реализации предлагаемого формирователя и известного первый имеет большую точность регулирования выходной частоты, которая в макетном образцене превышает 2% от текущегозначения во всем рабочем диапазоне. Если использовать в известном формирователе генераторы сигналов с суммарной ошибкой не более 2%, то при нулевой частоте этих сигналов, равной 1000 Гц,абсолютная ошибка равна 20 Гц . Для получения в известном формирователе ошибки около 2% по выходной частоте необходимо использовать кварцевые генераторы и цифровое устройство, что существенно усложняет схему реализации.. Кроме того, при реализации предлагаемого способа в отлнчие от извебтиого отпадает необходимость установки фильтра в выходных цепях формирователя, что повышает его быстродействие, особенно важное при управлении синхронными машинами. Возможность формирования различных форм многофазных симметричньга: напряжений дает возможность компенсировать неравномерность распределения магнитного потока в воздушном зазоре электрических машин переменного тока. Таким образом, использование предлагаемого способа при одной из наиболее простых схем реализации, в сравнении с известными, позволяет; формировать многофазные симметричные и частотно-регулируемые напряжения различных требуемых форм, увеличить точность регулирования частоты тока статора в электроприводах тока, за счет чего повышаются эксплуатационные характеристики приводов в статических и динамических режимах работы. Формула изобретения Способ формирования регулируемого по частоте напряжения заданной форMt: путем сравнения первого высокочастотного сигнала с другим регулируемлм по частоте низкочастотным сигнёшом и последующего формирования широтно-импульсного сигнала, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности регулирования частоты выходного сигнёша и расширения функциональных возможностей, в качестве первого высокочастотного сигнала задают сигнеш с формой функционально обратной заданной,а в качестве регулируемого по частоте низкочастотного сигнала используют
сигнал треугольной формы,причем первый высокочастотный сигнал,с формой функционгшьно обратной заданной,формируют путем сравнения второго сформированного сигнала заданной формы с частотой, по крайней мере, на порядок большей частоты первого высокочастотного сигнгша, с третьим сформированным высокочастотным сигналом трёугольной фор№л, частота которого ргшна частоте первого высокочастотно-, го сигнала, и последующей фильтрации полученного в результате сравнения широтно-импульсного сигнала,.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Мгшегуайр Р.А. Цифровой анализ синусоидальных.:сигнг1лов звуковых частот.- Электроника, 1975j 20.
2.Сб. Материалы 11-й итогово научно-технической конференции, изд-во Томского университета Томск, 1975, с. ИЗ-120.
3.Сг1малер А.С. и др. Тиристорные инверторы С широтно-импульсной модучяцией, М., Энергия, 1968.
Mi.tt, a,;{J „ „ fM .t
KA/
Н8И
ЛЛ
V8M(.
