Фазосдвигающее устройство Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использояано в системах управления тиристорами и тиристорными преобразователями.

По основному авт.св. № известно фазосдвигаю1чсе устройство, содержащее основной и дополнительный фазовращатели с блоком управления три смесителя, четыре фильтра, генератор, сумматор, причем выход первого смесителя через первый фильтр и второй смеситель соединен со вторым фильтром и через третий фильтр и третий смеситель соединен с четвертым фильтром, выход генератора подключен непосредственно ко вторым входам второго и третьего смесителя и через фазовращатель - ко второму входу первого смесителя, сумматор подключен к выходам второго и четвертого фильтров, а дополнительный фазовращатель подключен ко входу первого смесителя 1/.

Недостатками известного устройства являются невысокая надежность и огра-, ниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором напряжения, включенным между выходом

10 reHepatopa и входом фазовращателя, причем индикатор выполнен на основе разностного блока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема фазосдвигаю15щего устройства.

Фазосдвигающее устройство содержит смеситель 1 с первым фазовращателем, смесители 2 и 3. фильтры 4-7 второй фазорращатель 8 с блоком управ20ления, генератор 9, который включает формирователь гетерод|1нного напряжения 10, регулятор напряжения 11, клеммы 12 и 13 и индикатор 14. 3 9 Фильтр k настроен на суммарную ко бинационную частоту преобразования и включен между смесителем 1 и смесителем 2, ильтр 5 настроен на разностную комбинационную частоту и вкл чен между смесителем 1 и смесителем 3, фильтры б и 7 настроены на комби национные частоты, равные частоте входного сигнала, и включены на выходах соответственно смесителей 2 и 3 индикатор I подключен к выходам фильтров 6 и 7, генератор 9 подключе к второму входу смесителя 1 через : фазовращатель 8 и к вторым входам смесителей 2 и 3 непосредственно. К клемме 13 подключены формирователь гетеродинного напряжения 10 генератора 9, вход регулятора уровня 11 и вторые входы смесителей 2 и 3i а к клемме 12 - выход регулятора уровня 11и вход фазовращателя 8. Формирователь гетеродинного напря жения 10 генератора 9 является общим гетеродином для всех трех смесителей. Он формирует гармоническое гетеродинное напряжение постоянной амплитуды, которое поступает через клемму 13 на вторые входы смесителей 2 и 3 и на вход регулятора напряжения 11, имеющего коэффициент передачи с модулем К и фазой . С выхода регулятора 11 гармоническое напряжение поступает через клемму 12и через фазовращатель 8 на второй вход смесителя 1. С помощью фазовращателя 8 начальную фазу гармонического напряжения на втором входе смесителя 1 изменяют на величину if . На первый вход смесителя 1 поступает гармонический сигнал постоянного уровня. В результате линейного преобразования на выходе смесителя получают сигналы комбинационных частот с одинаковыми амплитудами и зеркально-симметричными фазовыми сдвигами. С помощью фильтров i и 5 обеспечивают частотное разделение компо нент комбинационных сигналов. Для определенности предположим, что фильтр k выделяет сигнал суммарной комбинационной частоты, а фильтр 5 сигнал разностной комбинационной ча тоты. Выделенные компоненты посту пают соответственно на первые входы смесителей 2 и 3, в которых подвергаются линейному преобразованию. В результате преобразования на выходе смесителей 2 и 3 получают сигналы комбинационных частот, причем час94ота одного компонента в каждом из ву случаев равна частоте входного игнала. Фильтры 6 и 7 настроены на игналы комбинационных частот, равых частоте входного сигнала, и выеляют их. Поэтому на выходах фильтов 6 и 7 имеют место сигналы, котоые можно представить соответствен- , о выражениями: Киу Cos(u)t+V-f ), KUUvCos(iut +V-4- tfp), где и, и;, V соответственно амплитуда, частота и начальная фаза входного сигнала; амплитуда гетеродинного напряжения формирователя 10; модуль и фаза коэффициента передачи регулятора уровня ,1 1 ; фазовый сдвиг, задаваемый фазовращателем 8. и и„ обладают следую Сигналы и. и Ч1ИМИ основными свойствами. Амплитуды пропорциональны модулю коэффициента передачи регулятора уровня 11, равным между собой, и не зависят от фазовых сдвигов. Частота равна частоте входного сигнала. Аргументы не зависят от начальной фазы напряжения формирователя гетеродинного напряжения 10, но полностью содержат начальную фазу входного сигнала и при 0 выходные сигналы синфазны входному сигналу. Начальные фазы сигналов Ur| и UQ по отношению к начальной фазе входного сигнала изменились.на .одинаковую величину ( V + tfp ),но знаки этого изменения противоположны, т.е. расположение выходных сигналов зеркально-симметрично относительно входного сигнала. Поэтому взаимный фазовый сдвиг между сигналами U и U2 ) 3) в сравнении с задаваемыми фазовыми сдвигами увеличен в два раза, что обеспечивает более высокую чувствительность его измерения. Сигналы и и и,,поступают на индикатор k, который измеряет разность фаз(З) Для измерения фазрамплитудной характеристики регулятора уровня 11 его устанавливают в начальное i положение, после чего с помощью фазовращателя 8 устанавливают начальную разность фаз в , например, равную нулю. Затем регулятор 11 устанавливают последовательно в различные положения, отличающиеся значением модуля коэффициента передачи и каждый раз измеряют приращение разно сти фаз: .®п()-2%,. где ,2,3,... - число установок ре гулятора уровня 1 1 В качестве индикатора 1 могут быть использованы, например, схемы на основе перемножителя или на основе триггера, шкала которых линейна Дополнительное повышение чувствитель ности измерений можно обеспечить при менением а индикаторе 1Л умножителя разности фаз. Для исключения влияния изменения амплитуд на точность индикации значений 0л(К„)в индикаторе 1А применяют стабилизацию уровней сравниваемых сигналов хорошо исследованными известными методами. Предложенная схема устройства также позволяет эффективно стабилизировать уровни сигналов U, и U,j с помощью дополнительного регулятора урбвня, который необходимо включить на выходе смесителя 1. Модуль коэффициента пере дачи этого регулятора уровня следует изменять на такую же величину, как и регулятора уровня 11, но в противоположную сторону. В результате уровни сигналов U и избудут оставать79ся ПОСТОЯННЫМИ. Изменение состояния дополнительного регулятора уровня будет также изменять начальные фазы сигналов комбинационных частот, а следовательно, и начальные фазы сигналов и и и. Однако в силу широкополостности дополнительного регуля-, тора уровня вносимое им изменение начальной фазы а сигнал суммарной и сигнал разностной частот будет практически одинаковым, поэтому влияние этих изменений на разность фаз сигналов U и U.J. сказываться не будет. Использование изобретения обеспечивает повышение надежности фазосдаигающего устройства за счет стабилизации выходного сигнала, а также позволяет расширить его функциональные возможности. Формула изобретения Фазосдвигающее устройство по авт.св. № 6S75k}, отличающеся тем, что, с целью повышения адежности и расширения функциональых возможностей, оно снабжено реулятором напряжения, включенным ежду выходом генератора и входом азовращателя, причем индикатор выпол ен на основе разностного блока. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ,кл. Н 02 Н 1/08, 1979.