Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 74332 5 Н 02 М 5/16 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В,С,Дубровин(56) Авторское свидетельство СССР Ь 1376185, кл, Н 02 М 1/08, опублик. 1988.Авторское свидетельство СССР М 1594665, кл. Н 02 М 5/16, 01.11.88.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем управления регулируемых электроприводов и инверторов, входящих в состав агрегатов гарантированного питания. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имеющего на выходе симметричное напряжение произвольной формы, Устройство состоит из блока 6 преобразования фаз, трехфазный выход которого соединен с выходными выводами 7 - 9, а к одному из входов подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных задающего генератора 1, сумматора 2, аналогового перемножителя 10, интегратора 4, аналогового перемножителя 5 и интегратора 11. К другому входу блока 6 подключен выход интегратора 4; свободный вход которого соединен с выходом аналогового перемножителя 5. Свободный вход сумматора 2 соединен с выходом интегратора 11.Управляющие входы аналоговых перемножителей 5, 10 соединены с выходом блока 3 преобразования частота - напряжение, вход которого соединен с выходом задающего генератора 1. Введение аналогового Я перемножителя 10 и интегратора 11, а также укаэанное соединение элементов устройства позволяют использовать однофаэные задающие генераторы, имеющие на выходе как синусоидальное напряжение, так и на- Я пряжения более сложной формы. При этом исключается использование фильтрующих и стабилизирующих амплитуду переменного напряжения устройств. 2 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к тиристорным преобразователям, и может быть использовано при построении систем управления регулируемых злектро 1 риводов и инверторов, входящих в состав агрегатов гарантированного питания.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имею, щего на выходе симметричное напряжение произвольной формы.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя однофазного напряжения в трехфазное; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу преобразователя.Преобразователь однафазного напряжения в трехфазное (фиг. 1) содержит однофазный задающий генератор 1, сумматор 2 с двумя входами, блок 3 преобразования частота - напряжение, первый интегратор 4 с двумя входами, первый аналоговый перемнокитель 5, блок 6 преобразования фаз, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым 7, вторым 8 и третьим 9 выходами преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, а выход однофазного задающего генератора 1 соединен с первым входом сумматора 2 и с входом блока 3 преобразования частота - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового перемнокителя 5, выход которого соединен с первым входом первого интегратора 4, выход которого, в . свою очередь, соединен с входом первого аналогового перемножителя 5, второй аналоговый перемножитель 10 и второй интегратор 11, причем выход сумматора 2 соединен с входом второго аналогового перемнокителя 10, управляющий вход которого соединен с выходом блока 3 преобразования частота - напрякение, а выход - с вторым входом первого интегратора 4, выход которого соединен с первым входом блока 6 преобразования фаз, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора 11 и вторым входом сумматора 2.На фиг.2 цифровые индексы соответствуют позициям по фиг.1,1 - время. Преобразователь работает следующим образом.Первый 4 и второй 11 интеграторы и инвертируащий сумматор 2 образуют биквадратный фильтр, на вход которого посту 10 пает напряжение прямоугольной формы (фиг. 2) с выхода однофазного задающегогенератора 1. Напряжение Оф) и 01 ф) на выходах соответственно первого 4 и второго 11 интеграторов сдвигаются на 90 эл.град. по отношению к входным напряжениям интеграторов 4 и 11. Следовательно, на первый и второй входы блока 6 преобразованияфаз поступают напряжения, также сдвинутые между собой на угол й/2При изменении частоты однофаэного задающего генератора 1 коэфФициенты передачи первого 4 и второго 11 интеграторов изменяются обратно пропорционально частоте а входного сигнала, т,е. К 4 (в) =1/мт 1 иК 11( ш) = 1/ Й Йгде й 1 и тг - постоянные времени интеграторов 4 и 11.Таким образом, при изменении частотыоднофазного задающего генератора 1 амплитуда колебаний ОП 1 на выходе интегратора 4 и амплитуда колебаний Оп 2 на выходеинтегратора 11 изменяются,Система трехфаэных напряжений навыходах 7 - 9 преобразователя однофазногонапряжения в трехфазное получается в блоке 6 преобразования фаз путем геометрического суммирования в требуемых30 пропорциях ортогональных синусоидальных напряжений, поступающих на входыблока 6 преобразования фаз. Для получениястабильных фазовых сдвигов ( й 120эл.град.) и амплитуд трехфаэных колебанийамплитуды ортогональных сигналов должныоставаться также стабильными,Чтобы коэффициенты передачи интеграторов 4 и 11 сохраняли постоянное значение (при изменении частоты),40 последовательно с первым 4 и вторым 11интеграторами включены соответственновторой 10 и первый 5 аналоговые перемножители, управляющие входы которых соединены с выходом блока 3 преобразования45 частота - напряжение,Напряжение на выходе блока 3 преобразования частота - напряжение линейнозависит от частоты б однофазного задающего генератора 1: Еу = Кэть где Кз- коэффици 50 ент передачи блока 3 преобразованиячастота - напряжение,КоэФфициент передачи К 1(со) последовательно соединенных аналогового перемножителя 5 и интегратора 11, а также55 коэффициент передачи К 2(в) последовательно соединенных аналогового перемножителя 10 и интегратора 4 пропорциональны управляющему напряжению и обратно пропорциональны частоте А сигналов,КцдКз 15 2 7 г 1 Т 1 2 ЛХ 2 где Кму 1 и Кму 2 коэффициенты передачисоответственно. первого 5 и второго 10 аналоговых перемножителей,Следовательно, при изменении частоты 20суммарный коэффициент передачи последовательно соединенных аналоговых пере-.множителей и интеграторов остаетсяпостоянным.Добротность (избирательность) биквадратного фильтра определяется глубинойвнутренней обратной связи с выхода первого аналогового перемножителя 5 на первыйвход аналогового перемножителя 4,С целью получения на выходах интегра.торов 4 и 11 напряжений с одинаковымиамплитудами, т,е. Ои = 02, необходимоотносительное затуханиефильтра выбирать иэ соотношения ", 0,1, что практически всегда выполняется; и при этом 35биквадратный фильтр остается высокодобротной избирательной системой,На первый вход сумматора 2 поступаетот однофазного задающего генератора 1прямоугольное напряжение Оф). которое 40суммируется с синусоидальным сигналомО 11(т), поступающим с выхода интегратора11 на второй вход инвертора 2. Коэффициент передачи на резонансной частоте (которая совпадает с частотой основной 45.гармоники однофазного задающего генератора) значительно превышает единицу, поэтому коэффициент передачи сумматора 2 попервому входу должен быть значительноменьше единицы. В силу этого только часть 50(пунктирная кривая на фиг. 2) напряжения ром соединенного с первым входом первого интегратора, выход которого соединен с входом первого аналогового перемножите-.ля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности преобразователя от однофазного задающего генератора, имеющего на выходе симметричное напряжение произвольной формы, в него дополнительно введены второй аналоговый перемножитель и второй интегратор, причем выход сумматора соединен с входом второго аналогового перемножителя, управляющий вход которого соединен с выходом блока преобразования частота - напряжение,.а выход - с вторым входом первого интегратора, выход которого соединен с первым входом блока преобразования фаз, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора и вторым входом сумматора поступающих на входы аналоговых перемножителей 11 и 4, т.е,О 1(1) суммируется с синусоидальным сигналом О 11(1). Но и в этом случае О 2(1) на выходе сумматора 2 сильно искажается. Однако на выходе первого 4 и второго 11 интеграторов напряжения О 4(1) и О 11(т) отфильтровываются от высших гармонических.Введение в преобразователь однофазного напряжения в трехфазное дополнительного интегратора и аналогового перемножителя позволяет расширить его функциональные воэможности,Формула изобретения Преобразователь однофазного напряжения в трехфаэное, содержащий однофазный задающий генератор, сумматор с двумя входами, блок преобразования частота - напряжение, первый интегратор с двумя входами, первый аналоговый перемножитель и блок преобразования фаз, первый, второй и третий выходы которого соединены, соответственно с первым, вторым и третьим выходными выводами, а выход однофазного задающего генератора соединен с первым входом сумматора и входом блока преобразования частота - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового перемножителя, выхо1674332 ИИ Составитель Л,УстинкинТехред М.Моргентал Корректор М,Мэксимишинец дактор А.Огар каз 2933 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101