Устройство для формирования сигналов управления электроприводом переменного тока

(51)5 Н 02 Р 7/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 62-83:621.313.333,072.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 985924, кл. Н 02 Р 7/42, 1981.Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС. Пер. с англ. /Под ред. Гальперина М.В, М;: Мир, 1985, с. 172-174.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектроприводах переменного тока.Цель изобретения - упрощение.На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -диаграммы, поясняющие работу устройства.,Устройство для формирования сигналов управления электроприводомпеременного тока содержит фазныевыходные 1, 2 и фазные вспомогательные 3, 4 операционные усилители срезисторами 5-8 в цепи обратной связи каждого операционного усилитепя,фазные инверторы 9 и 10 напряжения,фазные масштабные резисторы 11 и 12,четыре группы входных резисторов13-16 и четыре группы диодов 17-20. 801584057 А 1 вано в электроприводах переменноготока. Цель изобретения - упрощение.Устройство содержит фазные выходныеи фазные вспомогательные операционныеусилители с резисторами в цепи обратной связи каждого усилителя, фазныеинверторы напряжения, фазные масштабные резисторы, четыре группы входныхрезисторов и четыре группы диодов.Устройство позволяет формироватьбезынерционные сигналы управленияэлектроприводом переменного тока припростоте аппаратуры за счет заМеныоперации перемножения сигнала постоянного тока на гармонический сигналоперацией управляемой "подрезки"этого гармонического сигнала сигналом постоянного тока. 2 ил,Аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов каждой группы диодов объединены и подключены к инверсным входам фазных вспомогательных 3, 4 и фазных выходных 1, 2 операционных усилителей. Кроме того, к инверсным входам фазных выходных операционных усилителей 1 и 2 подключены также соответственно фазные масштабные резисторы 11 и 12.Катоды первого ч третьего диодов первой группы циодов 17 подключены к третьим резисторам соответственно третьей 15 и первой 13 групп входных резисторов, акатоцы первого и третьего диодов второй группы диодов 18 подключены к третьим резисторам соответственно четвертой 16 и второй 14 групп входчых резисторов.Аноды второго н четвертого диодов первой группы диОдОВ 17 подюпючеяы к четвертым резисторам соответственно третьей 15 и первой 13 групп вход 5 ных резисторов, а аноды второго и четвертого диодов второй группы диодов ,8 - к четвертым резисторам соот 1 йветствеяно четвертой 16 и второй 14 групп входных резисторов. 1 ОКатоды первого и третьего диодов третьей группы диодов 19 подключены к первым резисторам соответственно третьей 15 и первой 13 групп входных резисторов, а катоды первого и третье, гс диодов четвер.ой группы диодов 20 подключены к первым резисторам соответственно четвертой 16 и второй 14 групп входных резисторов, Аноды второго и четвертого диодов третьей 2 О группы диодов 19 подипсчены к вторым резисторам соответстве:ано третьей 15 и первой 13 групп входных резисторов, а аноды второго и четвертогс диодов четвертой группы диодов 20 25 подключены к вторым резисторам четв.ртой 16 и второй 14 групп входных резисторов. Кроме того, катода и.:з"- вых и третьих диодов первой ,7 к второй 18 групп диодов подключены зО соответственно к анодам вторых и четвер тых диодов третьей 19 и четвертой 20 групп диодовАноды вторых и четвертых диодов первой 17 и втсрси 18 групп диодов подключены соответственно к ,атодаи первых и третьих диодов третьей 19 и четвертой, 20 групп дисдов. Свобоцкые выводы первых и нторьг резисторов первой 13 и второй 14 групп входных резисторов объединены и подключены к входу 21 задания реактявксй составляющей тока. Свободные выводы первых и вторых резисторов третьей 15 и четвертой 16 групп вход - 45 кых резисторов сбьедянекы и подключе, ны к входу 22 задания активной сос. та вляющей тока. Свободные выводь. четвертого резистора второй 14 к третьего резистора третьей 15 групп входных резисторов сбьепикекы и че" рез Фаэный иявертор 9 напряжения под- ключены к первому входу 23 заданияармоническои Ф, кции, к которомутакже подключены свободные выводы э 5 третьего резистора второй 14 и четвертого рези"тора третьеи 15 гр.ы. входных резисторов, Свободные выводы четвертых резисторов гервой 13 к четвертой 1" групп входкых резисторов объединены и через Фазяый нннертср 10 напряжения гсдклют;вкывторому входу 24 задания гармонической функции, к которску также подключены свободные выводы третьих резисторов первой 13 и четвертой 16 группвходных резисторов, 1";ри этом выходыФазных вспомогательных операциокньпусилителей 4 и 3 подключены соответсть. ко к Фаэным масштабным резисторам 11 и 12,На Фиг. 1 и 2 обозначены 0 и Бв йнапряжения входов 21 и 22 заданияреактивной и активной составляющихтока, апР о, - напряжение первоговхода 23 задания гармонической Функции, соэР с( - напряжение второго входа 24 задания гармонической функции,Ци П, - выходные напряжения Фазных выходных операционных усилителей 1 и 2.Устройство работает следующимобразом.Функциональное назначение устройства состоит в аппаратурной реализации так называемых прямых координатных преобразований, описываемых выражениями;П , , = -0 , эдпР 4 + Б созР Ы;Б ц = Б, совР+ 0 эхпР Ы,где Б к Б,. - сигналы постоянного тока 1э 1 пРиссзР Ы - сигналы являющиесягармоническими функциями постоянной амплитуды.Р устройстве приведенные преобразованкя производятся приближенно за счет замены операции перемножения сигналов постоянного тока на гормонический сигнал операцией управляемой подреэки ,этого гармонического сигякала сигналом постоянного тока, т.е, при этом у гармонического сигнала срезается верхушка на уровне сигнала постоянного тока.Реализацию приближенного перемяожителя сигналов рассматривают на примере Формирования сигнала.П созРо(Лри этом соотношение номиналов всех резисторов первой 13, второй )4 третьей 15 и четвертой 16 групп входных резисторов и номиналов резисторов40 5-8 в цепях обратной связи и масштабных резисторов 11 и 12 равно двум.При подаче на второй вход 24 сигналасояР Ы (рассмотрим его положительную полярность), а на вход 21 - сиг5нала Пв в интервалах времени, когда0 тсояР , четвертые диоды первой17 и третьей 19 групп диодов открыты,а третьи диоды этих же групп диодовзакрыты, и напряжение на выходе фазного выходного операционного усилителя 1 Бя, равно напряжению сигналасояР Ы при выбранном соотношении резисторов. В интервале времени, когдаБ 1 ( сояР 1; третий и четвертый диоды третьей 19 группы диодов открыты,а третий и четвертый диоды первойгруппы 17 закрыты, и напряжениеУи, равно напряжению сигнала П 20и ограничивается на этом уровне.При смене полярности сигналасояР 1 в интервалах времени, когда) (сояР Ы , четвертые диоды первой 17 и третьей 19 групп диодов открыты, третьи диоды тех групп закрыты, и напряжение П ,д, равно напряжению сигнала сояРФ . В интервале времени, когда П ( сояР Ы 1,третий и четвертый диоды первой 17 30группы диодов открыты, и третий ичетвертый диоды третьей 19 группыдиодов закрыты, и напряжение Бравно напряжению Бв и ограничивается на этом уровне. Таким образом,за счет изменения проводимости соответствующих диодов в результатесравнения сигнала постоянного токаи сигнала, являющегося гармоническойфункцией, происходит приближенноеперемножение этих сигналов, причемперемножение сигналов происходит вовсех четырех квадрантах координатнойсистемы с ограничением, так как амплитуда сигнала 0сояР Ы не можетпревышать амплитуду сигнала совР Ы,Полученный приближенным перемножением сигнал П в совР Ы показан нафиг., 2 а. Амплитуда первой гармоникисигнала БсояР Ы равна сигналу ЯБ и по Фазе совпадает с сигналомсояР Ы , т.е. приближенное перемножение в устройстве производится безинерционно, Кроме первой гармоники,сигнал Б 1, совР Ы содержит высшие 55нечетные гармоники - третью, Пятую,седьмую и так далее, которые зависят от величины сигнала Ю и определяют ошибку перемножения,Формирование сигналов БяхпР а(, Б сояФ с(, Б и япРЫ происходит айалогичным образом за счет изменения проводимости соответствующих диодов в результате сравнения сигналов постоянного тока и сигналов, являющихся гармоническими функциями (Фиг. 2 а и 26). Кроме того, показаны результирующие сигналы управления П , и Б и, полученные сложением соответствующих сигналов.Из принципа действия устройства следует, что замена операции перемножения сигнала постоянного тока на гармонический сигнал операцией управляемой "подрезки" этого гармонического сигнала сигналом постоянноготока значительно упрощает устройство.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для формирования сигналов управления электроприводом переменного тока, содержащее фазные выходные и фазные вспомогательные операционные усилители с резисторами в цепи обратной связи каждого операционного усилителя, фазные инверторы напряжения, фазные масштабные резисторы, четыре группы входных резисторов и четыре группы диодов, причем аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов каждой группы диодов объединены и соответственно подключены к инверсным входам фазных вспомогательных и фазных выходных операционных усилителей, к которым подключены фазные масштабные резисторы, катоды первых и третьих диодов первой и второй групп подключены к третьим резисторам соответственно третьей, первой, четвертой и второй групп входных резисторов, а аноды вторых и четвертых диодов этих же групп подключены к четвертым резисторам тех же групп входных резисторов, катоды первых и третьих диодов третьей и четвертой групп подключены к первым резисторам соответственио третьей, первой, четвертой и второй групп входных резисторов, а аноды вторых и четвертых диодов этих же групп подключены к вторым резисторам тех же групп входных резисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, катоды первых итретьих диодов первой и второй групппоцключены соответственно к анодамвторых и четвертых диодов третьейи четвертой групп аноды вторых ичетвертых диодов первой и второйгрупп - соответственно к катодам первых и третьих диодов третьей и четвертой групп, свободные выводы первых и вторых резисторов первой и второй групп входных резисторов объединены и подключены к входу заданияреактивной составляющей тока, свободные выводы первых и вторых резисторов третьей и четвертой групп входных резисторов объединены и подключены к входу задания активной составляющей тока, свободные выводы четвертого резистора второй и третьего резистора третьей групп входных реэисторов объе;инены я через оцин фазный инвертор напряжения подключены к первому входу задания гармонической функции, к которому подключены сво бодные выводы третьего резистора второй и четвертого резистора третьей групп входных резисторов, свободные выводы четвертых резисторов первой н четвертой групп входных резисторов об единены и через другой фаэный инвер р напряжения подключены к второму входу задания гармонической функции, к которому также подключены свободные выводы третьих резисторов первой и четвертой групп входных резисторов, при этом выходы фазных вспомогательных операционных усилителей подключены к фазным масштабным резисторам. ф ЙЬк