Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

/6 И ем./ ысша А. менно 52, иЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ САНИК ИЗОТ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Расчет автоматических систПод ред. А. В. Фатеева, - М,: Вшкола, 1983, с. 37,Брукман С. С., Тройимов Н Тристорные переключатели пере готока, - М.: Энергия, 1969, срис, 45.(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использовано для регулирования переменногонапряжения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей иснижение импульсных помех. Устройство содержит ключевой каскад 10, соединяющий нагрузку 11 с входными выводами 2. Вход управления ключевогокаскада 10 через согласующий блок 12соединен с выходом компаратора 8.На один из входов компаратора 8 подается сигнал задания, сформированный в узле регулирования с помощьюдатчика 1, Аазовращателя 3, интегра1275699 тора 4, блока 5 сравнения фаз и формирователя 6 напряжения задания, Навторой вход компаратора 8 подаетсясигнал обратной связи с выхода датчика 9 тока нагрузки. Использованиеэлементов узла регулирования и датчика 9 тока нагрузки позволяет осуществить контроль с помощью компаратора 8 эа амплитудой и формой напряжения сигнала обратной связи путемсравнения мгновенных значений напротяжении всех периодов синусоиды Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике. Целью изобретения является улуч 5 шение массогабаритных показателей и снижение импульсных помех путем улучшения формы выходного напряжения,На фиг. 1 представлена блок-схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы. Регулируемый преобразователь пе ременного напряжения в переменное содержит датчик 1 входного напряжения, соединенный с входными выводами 2, выход датчика 1 соединен с информационным входом фаэовращателя 3, 20 управляющий вход которого через интегратор 4 соединен с выходом блока 5 сравнения фаэ, Выход фазовращателя 3 подключен к первому входу формирователя 6 напряжения задания, 25 второй вход которого подключен к выходу эадатчика 7 напряжения управления. Выход формирователя 6 напряжения задания соединен с первым входом компаратора 8 и первым входом блокаЗО 5 сравнения фаз, вторые входы компаратора 8 и блока 5 сравнения фаз, соединены между собой и подключены к выходу датчика 9 тока, включенного последовательно с ключевым каскадом35 10, соединяющим нагрузку 11 с. входными выводами 2. Вход управления ключевого каскада 1 О через согласунапряжения задания и напряжения обратной связи, При отклонении сигналаобратной связи от заданных параметров компаратор 8 осуществляет выборопределенного времени включения иотключения ключевого каскада 10, Этопозволяет осуществить максимальноеприближение выходного напряжения поформе и амплитуде к заданному беэиспользования дополнительных средстви, тем самым, достичь поставленнойцели, 2 ил,ющий блок 12 соединен с выходом компаратора 8Устройство работает следующим образом.На первый вход компаратора 8 поступает специально сформированный сигнал задания правильной синусоидальной формы и амплитуды, соответствующей необходимому значению величины выходного напряжения (фиг. 2). На второй вход компаратора 8 поступает сигнал обратной связи (1-1,с, фиг. 2), пропорциональный напряжению на нагрузке (11, фиг. 2), Формируемый датчиком 9 тока нагрузки (1 , фиг 2). Токовый сигнал взятры физ соображений минимизации пульсаций и искажения формы сигнала обратной связи на входе компаратора 8 (Б , фиг. 2). Компаратор 8, сравнивая напряжения задания и обратной связи,выдает логическую единицу на выходе при напряжении задания большем напряжения обратной связи. В противном случае на выходе компаратора 8 присутствует сигнал нуля, Компаратор 8 сравнивает мгновенные значения.напряжений задания и обратной связи на протяжении всех периодов синусоиды, тем самым следя за амплитудой и формой напряжения обратной связи Цо . При этом на выходе компаратора 8 появляется сигнал переменной частоты (11 фиг. 2), который через блок 12 управления, осуществляющий согласование и гальваническую развязку уп равляющих и силовых цепей, управляетключевым каскадом 10,Рассмотрим работу компаратора 8на участках , и 1 (фиг. 2). В момент времени С Ь 13 , на выходе 5ос фкомпаратора 8 появляется логическаяединица (О , Фиг, 2) и открывает полностью ключевой каскад 10, подаваявходное напряжение источника питанияпеременного тока к нагрузке 11 (П 0фиг. 2). При этом ток в силовой цепивозрастает по экспоненциальному закону за счет реактивной составляющейнагрузки. Сформированное датчиком 9тока напряжение обратной связи (11, 15фиг. 2) возрастает по тому же закону,В момент времени С 11 Пи на выходе компаратора 8 появляется логический "0" (13 фиг. 2), полностьи закрывающий кличеной каскад 10, Ток в цепи сигнала обратной связи убывает по экспоненциальному закону до момента С , когда Ц У . Далее цикл работы устройства повторяется, Длительность импульсов С, и , определяет параметры реактивной составляющей цепи нагрузкиБлагодаря такому решению компаратор 8 автоматически "выбирает" время включения и время ЗО отключения ключевого каскада 10, максимально приближая его выходное напряжение на нагрузке к синусоидальной форме и амплитуде заданного напряжения. 35Для формирования напряжения задания Ц служит датчик 1 входного напряжения.Исходным сигналом для напряжения 4 О задания Ц служит входное напряжение, которое с входных выводов 2 поступает на датчик 1 входного напряжения. Последний представляет собой, например, трансформатор, который осуществляет гальваническую развязку с сетьи и понижение напряжения до необходимо.го низкого уроння. Так как в качестве сигнала задания У берется синусоидальное напряжение, пропорциональО ное входному напряжению, а в качестве сигнала обратной связи 11 О, пропорциональное току в нагрузочной цепи, то между ними существуют сдвиг фаза, который обуславливается наличием реа ктивной составляющей цепи нагрузки. При наличии этого сдвига фаэ невозможно сравнивать два синусоидальных 6994напряжения П и П по амплитуде (изоспо форме 1.Для устранения этого явления навходы блока 5 сравнения фаз поступают сигналы напряжения задания и обратной связи 11 и 11. Если сигналобратной связи 11 опережает по фазеЦ, (ьч О), то на выходе блока 5сравнения фаэ появляется положительное напряжение, в противном случае(ь- О) отрицательное,Этот сигнал поступает на интегратор 4, на выходе которого появляетсялинейно возрастающее (убынаищее) напряжение. С выхода интегратора 4 сигнал поступает на управляющий входфазонращателя 3, который сдвигаетфазу У на необходимый угол, поддерживая ьМ=О,Формирователь 6 напряжения задания и задатчик 7 осуществляют регулировку напряжейия задания по амплитудеФормула изобретенияРегулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий ключевой каскад, соединяющий выходные выводы с входными, вход управления которого через согласующий блок соединен с выходом узла регулирования, и задатчик напряжения управления, о т л и ч а и - щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и снижения импульсных помех путем улучшения дюрмы выходного напряжения, введен датчик тока, включенный последовательно с ключевым каскадом, а узел регулирования выполнен в виде датчика входного напряжения, фаэовращателя, формирователя напряжения задания, компаратора, блока сравнения фаз и интегратора, причем нход датчика входного напряжения подключен к входным выводам, а выход соединен с информационным входом фазовращателя, управляющий вход которого через интегратор соединен с выходом блока сравнения фаз, выход фаэовращателя подключен к первому входу формирователя напряжения задания, второй вход которого подключен к выходу задатчика напряжения управления, а выход формирователя напряжения задания соединен с первым входом компа275699 собой и тока, а выходом Составитель А, Зенченкедактор Г. Гербер Техред А,Кравчук оррект Максими 1 аинец одписное ка омитета СССР открытийая наб д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие ул, Проектная жго ратора и первым входом блока сравнения Лаз, вторые входы компаратора иблока сравнения Лаз соединены между Тираж 63) рственног зобретени ЖРауш578/54 ВНИИПИ Госуда по делам и)3035, Москва, подключены к выходу датчикавыход компаратора являетсяузла регулирования.