Преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Н 02 М 5/14 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ СКОМУ 14-07 я стабильности парамет овыш ет Ж СР СЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР1432692, кл. Н 02 М 5/14, 1988.Авторское свидетельство СССР1352598, кл. Н 02 М 5/14, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автономного энергоснабже ния. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за сч 801610563 А 1 выходного напряжения прп изменении его частоты в широком диапазоне. Устройство состоит из последовательно соединенных блока 1 питания, задающего генератора 2, блока 3 сдвига фазы напряжения, блока 4 суммирования и усилительного блока 5. Введение блока 4 и указанное соединение блоков обеспечивают последовательное преобразование питающего напряжения в симметричное трехфазное с постоян, ными значениями амплитуды и угла сдвига между фазными напряжениями в широком диапазоне изменения его частоты. 2 ил.Изобретение относится к электро- технке, в частно".и к устройствам преобразования однофазного напряжения или напряжения постоянного тока в трехфаэное, и может использоваться в системах автономного энергоснабжения, где появляется необходимость обеспечения питанием трехфазных пот- ребителей от однофазного источника нли источника постоянного тока с регулированием частоты выходного напряжения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей пУтем повышения стабильности параметров выходного напряженщг,при измененни его частоты в широком диапазонеНа фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя напряжения; на фиг.2 а,б - векторные диаграммы, поясняющие принцип получения симмметрнчного трехфазного напряжения.Преобразователь напряжения состоит из блока 1 питания, подключенного 25 к входу задающего генератора 2, блока 3 сдвига фазы напряжения, соединенного с входами блока 4 суммирования.Блоки 3 и 4 включены между задающим ге" нератором 2 и усилительным блоком 5 усилителем мощности). Блок 3 сдвига фазы напряжения состоит из двух симметричных каналов, каждый из которых содержит по четыре фазосдвигающих элемента 6 - 9 и 10 - 13 соответст 35 ванно. Первые Фазосдвигаюцие элементы 6 и 10 связаны с задающим генератором 2 через повторитель 14, согласующий входной сигнал блока 3 и выходной сигнал генератора 2. Фазосдвигающие 40 элементы 6 - 13 реализованы на базе операционных усилителей (ОУ), на входе которых стоят настраиваемые КС-це"- пи. Блок 4 суммирования состоит из двух суммирующих элементов 15 и 16, 45 также реализованных на базе ОУ.Преобразователь работает следующим образом.Преобразуемое (входное) напряжениепосту-.ает в зависимости от рода тока50 на один из входов блока 1 питания. Если преобразуемое напряжение однофаз" ное, то в блоке 1 оно сначала выпрямляется, сглаживается и стабилизируется, а затем поступает на вход задающего генератора 2, Если входное напря 55 жение постоянное, то оно стабилизируется и также поступает на вход генератора 2. Блок 1 обеспечивает питание стабилизированным напряжением электронной части устройства (блоки 3 и 4),а также усилительного блока 5 (связис упомянутыми блоками на фиг. 1 непоказаны). Таким образом, питание осуществляется от сети, напряжение которой требуется преобраэоватн.Задающий генератор 2, выполненныйна базе двухтактной транзисторно-трансформаторной схемы, обеспечивает формирование синусоидального сигнала сминимально возможными искажениями синусоидальности кривой, который поступает на вход блока 3, В генераторе 2предусмотрен регулирующий элемент (потенциометр), позволяющий изменятн частоту синусоидалнного сигнала без изменения его амплитуды в широком диапазоне (от 20 Гц до 20 кГц).Блок 3 сдвига Фазы напряжения обеспечивает получение двух синусоидалноных напряжений и сдвиг их Фазы на 90одно относительно другого. В диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц фазосдвигающие элементы 6 - 9 и 10 - 13(двух каналов блока 3 соответственно)обеспечивают постоянство сдвига выходнык напряжений во всем диапазоне возможного изменения частоты входного напряжения блока 3, предварительно прошедшего через повторитель 14. Достигается это эа счет соответствующей настройки КС-цепей каждого из фазосдвигающнх элементов 6 - 13 на свою частоту,при которой в укаэанном диапазоне изменения частоты фазовый сдвиг для каждого элемента остается постоянным.Точность сдвига выходных напряженийблока 3 во всем диапазоне изменениячастоты при тщательной настройке ивыборе стабильных емкостей (С) и точных сопротивлений (К) элементов остаоется не хуже 2 . Компенсация сдвигавыходных напряжений в пределах укаозанной точности (90 - 2) при получении симметричного трехфазного напряжения достигается в блоке 4,С выхода блока 3 напряжения Ц иБ поступают на вход блока 4 сдвинутыми на 90 одно относительно другоого. Причем их амплитудные значенияравны (Ц, = Б, = П ). Рассмотрим получение трехфазногосимметричного напряжения в блоке 4суммирования.Пусть Б = П зп Д й, тогдаэ 2 п (Д с - 90 ) =-У соэЯОй(на фиг. 2 а - вектор Л отстлст от вектора А на 90 ),Блок 4, как указано вышее, состоит из двух суммирующих элементов 15 и 16. Весовые коэффициенты (Кд, К 4 или коэффициенты передачи) подобраны так (К = -0,5; КА-0,87), что на его инвертируюцем входе происходит геометрическое сложение двух упомянутых . напряжений, позволяющих получить напряжение УС (вектор С, сдвинутый относительно вектора А на 120фиг. 2 а) 16105 П = -П.-П = -У з 1 пЯСр А с Р= 1 з 1 п ( Я - 120 )Таким образом, на выходе блока 4 получена симметричная система напряжений Пд э ПВ 1 ЛСДля получения требуемых (необходимых) коэффициентов передачи суммирующих элементов 15 и 16 блока 4 используются их подстроечные сопротивления,Пг = КАП д + КП 1 = -05 Ц, вЫИ + 5 +0,870 совЯ =0 (0,87 совЯ 1-0,5 з 1 пЯС) =о о =П (совЯ зы 120 +з 1 пЯ соз 120 )Щ= У ззп (Яс+ 120)Ь20Аналогично получают напряжение 08 вектор В на фиг. 2 б), только в данном случае весовые коэффициенты суммирующего элемента 16 выбраны равными минус единице: обеспечивающие симметрию напряжений и компенсацию неточности сдвига напряжений И и П(.Далее полученное выходное напряжение поступает на вход усилительного блока 5, который может быть реализован различными техническими средствами и элементами, обеспечивающими передачу синусоидальных напряжений без искажений на выход блока 5.Таким образом, обеспечивается последовательное преобразование питающе. го напряжения в симметричное трехфазное напряжение. Причем такие параметры выходного напряжения, как аьпшитудное значение, угол сдвига между фазными напряжениями остаются неизменными при изменении регулировании частоты в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.Формула изобретенияПреобразователь напряжения, содержащий усилительный блок, выходы которого образуют выводы для подключения трехфазной нагрузки, задающий генератор, входом соединенный с источником питания, и блок сдвига фазы напряжения, входом соединенньпЪ с выходом задающего генератора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет повышения стабильности параметров выходного напряжения, при изменении его частоты в широком диапазоне, дополнительно введен блок суммирования, включенный между выходом блока сдвига фазы напряжения и входом усилительного блока.,М ФОс,кина Корректор А. Осауленко дактор А. Маковс Ше 6 в м е Тираж 497 Под омитета по изобретениям и от осква, Ж, Раушская наб.,с ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 3743 ВНИИПИ Государственного 113035, Составитель Л. УсТехред М,Дидык ытиям 4/5