Фазосдвигающее устройство

О П И С А Н И Е пц 612359ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик ее АВТОРСКО ВИДЕТЮЛЬСТВУ ополнительное к т. свил-ву 1) 2406 470/24-07(22) Заявлено 27.09.76 с присоединением заяв М. Кл,. Н 02 23) Приоритет 43) Опубликовано осударстаеннмн комет Сонета Мнннстрое ССС по делам нзобретеннйи открытнй 53) удК 621,374.ллетень2 Ь) Дата опубликования описания 06.06, И маров, П. Н, Шев 72) Авторы изобретения о и динамики АН Украинской ССР пса(54) ФАЭОС УСТРОЙСТВО ИГА 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах фазового управления двухфазными асинхронными дви.гателями широтно-импульсных и фаэоимпуль.сных модуляторов,.в устройствах управления преобразователями электрической энергии, и.т. п. систем электропитания при повышенныхтребованиях к быстродействию, линейности и широкому диапазону регулирования.Известны фазосдвитающие устройства, использующие времязадающие устройства для за держки .запуска формирователя импульсов (в качестве времязадающих устройств используют управляемый разряд или зарядокоидеисатора), пересчетные схемы (использующие распределители импульсов, которые формируют последовательность импульсов, фиксирующую определенные фазовые сдвиги).При работе выбирается один из импульсовпоследовательности и подается на формирующее устройство (11 и 2.Недостатками этих устройств является невысокое быстродействие, дискретное регулирование.Из известных фазосдвигающих устройств наиболее близким по технической сущности является фазрсдвигающее устройство, в котором для достижения безынерционностн работы кон- яэ денсатор разряжается на две параллельныецепи, обладающие различным сопротивлением,в одну иэ которых последовательно с сопротивлением включен триод, открывающийся на время, задаваемое длительностью сигнала управления (3,Одкако несмотря на хорошие динамическиехарактеристики устройства, оно имеет ряд недостатков, которые заключаются в нелинейнойрегулировочной характеристике, так как нспользуется управляемый разряд конденсатора, аускорение процесса разряда конденсатора через открывающийся транзистор ведет к непостоянству регулировочной характеристики.Применяя это устройство, нельзя получитьбольшой диапазон регулирования задержки,так как в каждый период регулирования необходимо заряжать конденсатор, и регулирование возможно только после заряда конденсатора, а для этого требуется время тз, которое принципиально необходимо в этой схеме.Цель изобретения - упрощение схемы повышения быстродействия, получение линейнойрегулировочной характеристики и расширениедиапазона регулирования.Это достигается тем, что в фазосдвигаюшемустройстве, содержащем конденсатор, два транзистора и резисторы, введены трансформатор612359И,; - -3, (см, фиг. 2). В результате сравнениянапряжений 3 и Б, на выходе операционногоусилителя 1 формируется прямоугольное напряжение (Зг, сдвинутое по фазе на регулируемь 1 йугол цщ пропорциональный величине выходногоф напряжения (.1,Линейность регулировочной характеристикивеличины фазового сдвига рот входного напряжения 11, зависит от передаточной характеристики интегрирующего звена, и если конден., атор зарядить током, что достигается соответствующим выбором напряжений на обмоткеи конденсаторе, то регулировочная характери.стика практически линейна,Быстродействие достигается за счет того,е что сравнение происходит в каждый полупери 15 од, и в цепи управления нет времязадающих) элементов, вносящих задержку в распространении сигнала.Диапазон регулирования расширяется бла-.годаря тому, что сравнение происходит в каж 2 Одый полупериод, и в цепи управления нет времязадакнцих элементов, вносящих задержкуй в распространении сигнала.Эти преимущества позволяют значительноулучшить качественные характеристики различных устройств фазового управления, упрос- Ж тить их реализацию и расширить область применения таких устройств в случае использовай ния для их построения предлагаемого устройства,и двухвходовый операционный усилитель, утравляющий вход устройства соединен через первый резистор с коллекторами двух транзисторов, базы которых через обмотки трансформа тора и второй и третий резисторы подключены к эмиттерам транзисторов, эмиттеры подключе ны ко входам операционного усилителя и через четвертый и пятый резисторы - к земле причем один из входов операционного усилите ля соединен через шестой резистор, а другой - через последовательно соединенные седьмой ре зистор и конденсатор, соединенные через вось мой резистор с обмотками трансформатора.На фиг. 1 приведена принципиальная схема фазосдвигающего устройства; на фиг. 2 при ведены зпюры напряжений, иллюстрирующн работу устройства.Фазосдвигающее устройство (см, фиг. 1 содержит операционный усилитель 1, трансфор матор 2, транзисторы 3, 4, конденсатор 5 и ре зисторы б - 13.Устройство работает следующим образом При полярности напряжения на первичной об мотке трансформатора 2 (3, соответствующе приведенной (см. фиг. 2), в один из полупе риодов напряжения 13к переходу эмиттер база транзистора 3 прикладывается отпираю щее напряжение. Транзистор 3 открывается Входное напряжение Ц, через резистор 6, от крытый транзитор 3 поступает на эмиттерны резистор 8, На эмиттерном резисторе 8 фор мируется прямоугольное напряжение О, пропорциональное входному напряжению. В следующий полупериод открыт транзистор 4, входное напряжение через резистор 6, открытый транзистор 4 поступает на эмиттериый резистор 10.Напряжение с резистора 10 подается на вход операционного усилителя через узел, состоящий из последовательного соединения резистора 11 и конденсатора 5, соединенные через резистор 12 с полуобмоткамн трансформатора. Этот узел формирует симметричное линейное изменяющееся напряжение 1.г з.Напряжение 1.1, получается как результат сложения напряжения на резистор 11, равного напряжению 13 умноженному на коэффициент трансформации, и напряжения наконденсаторе 5 3В один нз полупериодов напряжения когда транзистор 3 открыт, напряжение на резисторе 10 вычитается из напряжения 13 з 1 при Жом формируется двухполярное напряжение О, которое поступает на один из входов опе; , рационного усилителя 1.На другой вход операционного усилителя 1 через резистор 13 (служащего для ограничения входного тока) поступает напряжение 1.1.В момент равенства напряжений 1), и 05 на входах операционного усилителя 1, происходит переключение схемы. Моменты переключения хорошо видны на эпюрах напряжений 36 Формула изобретенияФазосдвигающее устройство, содержащееконденсатор, два транзистора и резисторы, отличаюиееся тем, что, с целью упрощения схе.мы повышения быстродействия, получения линейной регулировочной характеристики и, расширения диапазона регулирования, оно дополнительно снабжено трансформатором идвухвходовым операционным усилителем, уп.равляющий вход устройства соединен черезпервый резистор с коллекторами двух транзис 4 торов, базы которых через обмотки трансформатора и второй и третий резисторы подключенык змиттерам транзисторов, змиттеры подключены ко входам операционного усилителя и через четвертый и пятый резисторы - к земле45 причем один из входов операционного усилителя соединен через шестой резистор, а другой -через последовательно соединенные седьмой резистор и конденсатор, соединенные через восьмой резистор с обмотками трансформатора,Источники информации, принятые во вниЮ мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР455444,кл, Н 02 М 1/08, 1973.2, Авторское свидетельство СССР498726;кл. Н 03 К 520, 1974,3, Авторское свидетельство СССР154323,кл. Н 02 М 104, 1962.Р НИИПИ сударственного коцит по делам нзобрет Москва, Ж,ППП сйатентэ, г.1130нана ета Совета Мнннстров ССений и открытийРаушская на 6;, д. 45Ужгород, уа. Проектная, 4