Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное

(19) (1 02 М 5/р,АРСТВЕННЫЙ М ИЗОБРЕТЕН ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТНРЫТИ УА П ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ( СВ. Бюп. Улов, А.И25(088.ское свН 02 М Колпако ельство СССР 1980. ство СССР 1980, идет 5/1 кое свидетел Н 02 М 5/(54)(57) ПР НАПРЯЖЕНИЯ однофазный ок и инве однофазн ающий вышения т ния ди ведены вт астоты на ом однофа ителя час 3. Авторское свидетельство ССС02469, кл. Н 02 М 5/14, 1980. ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО В ТРЕХФАЗНОЕ, содержащий источник, фазосдвигающий ртор, подключенный к выхоого источника, о т л и - с я тем, что, с целью очности его работы и распазона частот, в схему рой инвертор и делитель три, соединенный с выхоного источника, выход деоты является первым выходом преобразователя, второй инверторподключен к выходу делителя частоты,а фазосдвигающий блок выполнен издвух Р 5 -триггеров и четырех двухвходовых схем И-НЕ, причем выход однофазного источника соединен с первым входом первой и второй схем И-НЕ,вторые входы которых соединены соответственно с выходом делителя частоты и прямым выходом первого триггера, выход первого инвертора соединенс первым входом третьей и четвертойсхем И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом второго инвертора и инверсным выходомпервого триггера, выходы первой итретьей схем И-НЕ соединены соответственно с Й и 5 -входами первоготриггера, прямой выход которого является вторым выходом преобразователя, выходы второй и четвертой схемИ-НЕ соединены соответственно с 5и К -входами второго триггера, инверсный выход которого является третьим выходом преобразователя.Изобретение относится к преобразовательной технике.Известны преобразователи однофазного напряжения в трехфазное или многофазное, содержашие однофазный источник или задающий генератор и Фазосдвигающий блок Я и 21 .Недостатками этих устройств является низкая точность преобразова 10 ния вследствие того, что Фаэосдвигающий блок выполнен на реактивных элементах, имеющих как правило большой1 разброс параметров и низкую стабильность, и возможность работы только в узком диапазоне частот, где фазосдвигающий. блок обеспечивает сдвиг фаэ на 120 (для трехфазного преобраьзователя),Известен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий однофазный источник, фазосдвигающий блок и инвертор, подключенный к выходу однофазного источника. Фаэосдвигающий блок выполнен инвертируюшим на операционном усилителе 13.Недостатком известного устройства является низкая точность работы вследствие того, что сдвиг Фаз осуществляется за счет реактивных элементов, охватывающих операционный усилитель. Конденсаторы и индуктивности имеют, как правило, большой разброс параметров и низкую стабильность при воздействий дестабилизирующих факторов. 35Не всегда можно подобрать номиналы фазосдвигающих элементов так, чтоО бы получить требуемый сдвиг на 120. Для работы некоторых современных двигателей прецизионных устройств ,40 точность сдвига Фаз имеет большое значение. Кроме того, известное устройство не может работать в широком диапазо не частот, так как фазосдвигающий блок обеспечивает требуемый сдвиг фаз только при конкретных значениях частоты однофазного источника. Однако часто возникает необходимость изменения частоты питания трехфазного двигателя для определения частот, на которых данный двигатель обеспечивает наилучшие механические характеристики, или для питания различны 1 с двигателей от одного источника.Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя и расширение диапазона частот за счет использования цифровой схемы преобразования числа фаз.Указанная цель достигается тем что в преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий однофазный источник, фазосдвигающий блок и инвертор, подключенный к выходу однофазного источника, введены второй инвертор и делитель частоты на три, соединенный с выходом одноФазного источника, выход делителя частоты является первым выходом преобразователя, второй инвертор подключен к выходу делителя частоты, а фазосдвигающий блок выполнен из двух КЯ-триггеров и четырех двухвходовых схем И-НЕ, причем выход однофазного источника соединен с первым входом первой и второй схем И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом делителя частоты и прямым выходом первого триггера, выход первого инвертора соединен с первым входом третьей и четвертой схем И"НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом второго инвертора и инверсным выходом первого триггера, выходы первой и третьей схем И-НЕ соединены соответственно с К и Б-входами первого триггера, прямой выход которого является вторым выходом преобразователя, выходы второй,и четвертой схем И-НЕ соединены соответственно с 8 и К-входами второго триггера, инверсный выход которого является третьим выходом преобразователя.На фиг.1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - эпюры напряжений в различных точках схемы.Преобразователь содержит однофазный источник или задающий генератор 1, делитель 2 частоты на три, инверторы 3 и 4, двухвходовые схемы И-НЕ 5 - 8 и КЯ-триггеры 9 и 10 (фазосдвигающий блок обведен на фиг. 1 пунктиром). Выход однофазного источника 1 подключен к делителю 2 частоты, Инверторы 3 и 4 соединены с выходами однофазного источника 1 и делителя 2 частоты соответственно. Выход одноФазного источника 1 подключен к первому входу схем И-НЕ 7 и,8, вторые входы которых подключены соответственно к выходу делителя 2 частоты и прямому выходу триггера 9, выход инвер-, тора 3 подключен к входу схем И-НЕ 5 и 6, вторые входы которых подключе 1112503ны соответственно к выходу инвертора 4 и инверсному выходу триггера 9.Выходы схем 5 и 7 подключены соответственно к Б и К-входу триггера 9,выходы схем 6 и 8 подключены соответственно к К и Б-входу триггера 10.Выход делителя частоты, прямой выходтриггера 9 и инверсный выход триггера 10 являются выходами преобразователя. 1 ОДелитель 2 частоты служит дляделения частоты однофазного источника на три и для формирования первойфазы выходного напряжения. СхемыИ-НЕ 5 и 7 служат для формирования 15импульсов запуска и срыва триггера 9,схемы И-НЕ 6 и 8 - триггера 10,Преобразователь однофазного напря -жения в трехфазное работает следую,щим образом. 20Однофазный источник 1 генерирует импульсы с частотой, которая должна быть в 3 разавыше необ.ходимяй выходной частоты преобразова теля (фиг, 2 й), После делителя 2частоты, частоты уменьшается в трираза и становится равной выходной.Делитель частоты на три строится постандартной схеме на К 8 или ЛК-триггерах. Выход делителя 2 частоты явля ется и первым выходом. На фиг. 2 Япоказано напряжение на выходе делителя 2 частоты. На фиг. 26,показаны импульсы на выходе инверторов3 и 4. На фиг. 2, Е показаны импульсы на выходе схем И-НЕ 5 и 7. Эти35импульсы используются для запускаи срыва триггера 9. Импульсы на прямом и инверсном выходах триггера 9показаны на фиг, 2 Ж,Э. Прямой выход40триггера 9 является вторым выходомпреобразователя (выход второй фазы).На фиг. 20,показаны импульсы навыходах схем И-НЕ 6 и 8, которые используются для запуска и срыва триг 45гера 10. Инверсный выход триггера10 является третьим выходом преобразователя (выход третьей фазы). Напряжение на нем показано на фиг. 2 Ь.Как видно из эпюр напряжения(фиг. 2), независимо от частоты од 50нофазного источника напряжения фазсдвинуты один относительно другогона одн треть ширины импульса илина 120. Этот сдвиг не может измениться при любых условиях работы преобразователя.Таким образом, повьппение точностиработы преобразователя и расширение диапазона частот по сравнению с известным устройством определяется тем,что в схему введен делитель частотына три и напряжение каждой последующей фазы формируется за счет сдвигапредыдущей на ширину импульса однофазного источника.Такой принцип работы обеспечиваетостабильный сдвиг фаз на 120 независимо от внешних дестабилизирующихфакторов, действующих на схему, например колебаний температуры и влажности.Предлагаемый преобразователь однофазного напряжения в трехфазное может использоваться для создания трехфазных источников питания прецизионных трехфазных двигателей чувствительных элементов и других трехфазныхустройств, где необходим точный сдвигфаз питающих напряжений и возможностьварьирования питающей частоты,Техническая эффективность предлагаемого преобразователя однофазногонапряжения в трехфазное обусловленавведением в схему делителя частотына три и построения фазосдвигающегоблока на основе цифровых элементов -двух КБ-триггеров, запуск и срыв которых производится импульсами, задержанными один относительно другогона ширину импульса однофазного источника. Это позволяет получить точныйОсдвиг фаз на 120 и возможность изменения частоты однофазного источникабез изменения угла сдвига фаз и получить абсолютн 6 стабильный сдвиг фаз.Таким образом, преимуществами предлагаемого преобразователя однофазного напряжения в трехфазное перед известными аналогичными устройствами, являются: повьппение точности работы преобразователя; расширение диапазона частот; повышение стабильности работы схемы.Погрешность сдвига фаз у предлагаемого преобразователя отсутствует. Погрешность известного устройства даже при фиксированной частоте одноо фазного источника может достигать 20.Для питания мощного трехфазного устройства с большим током потребле 3 ния необходимо применять усилители мощности. В данном случае это ключевые усилители мощности, которые при прочных условиях гораздо экономичнее и имеют меньшие габариты чем синусоидальные усилители.Подписное тета СССрытий д. 4 б ил Заказ 6466/41 ВНИ п 113Тираж 666Государственного ком лам изобретений и от Москва, Ж, Раушс