Способ формирования многофазной системы частотнорегулируемых ступенчатосинусоидальных напряжений

Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 16,1.1970 ( 1411276/24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 22.Ч.1973,. Бюллетень28Дата опубликования описания 16.Х.1973 М. Кл. Н 02 р 13/18 Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытийУДК 621.314.57 088.8) Авторыизобретсни я Жуйков одь овосибирский электротехнический институт аявител ПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОРЕГУЛИРУЕМЪХ СТУПЕНЧАТОСИНУСОИДАЛЪНЫХ НАПРЯЖЕНИЙтавляющеиможет разне имеет указанных тому, что методами Известны способы формирования низкочастотных напряжений ступенчато-синусоидальной формы, основанные на суммировании на сопротивлениях прямоугольных импульсов, амплитуды которых соответствуют значениям синуса дискретно, через равные временные интервалы, Недостатком этих способов является то, что для хорошего приближения формы выходного напряжения к синусоидальной требуется большое число ступеней, а дланя формирования системы многофазных напряжений по известным способам на каждую фазу выходного напряжения необходим свой канал суммирования, что затрудняет достижение высокой симметрии выходных напряжений по фазам и обеспечение требуемой формы низкочастотного напряжения при малом числе суммируютцих сопротивлений,Известен также способ формирования мно. гофазной системы синусоидальных напряжений, основанный на векторном суммировании двух сдвинутых по фазе синусоидальных на. пряжений. К недостаткам этого способа относятся трудности при необходимости получения сигиалов низких частот, когда дополнительно предьявляется требование отсутствия гальванической связи между выходами различных фаз,Предлагаемый способнедостатков благодаря дискретнои техники формируют два однополярных напряжения, соответствующие выпрявленным ортогональным ступенчато-синусоидальным напряжениям, преобразуют их в высокочастотные, суммируют на трансформаторах,и детектируют фазочувствительными ключами.На фиг, 1 изображена векторная диаграмма формирования по предлагаемому способу трехфазной системы напряжений . Ув, с из двух ортогональных напряжений У и УКак видно из диаграммы, для получения напряжения Уа суммируются 0 865 У, и - 0,5 У, а для формирования /с, соответственно, - 0,865 У, и - 0,5 У (напряжение .1 А2) .Для устранения гальванической связи между выходами отдельных фаз предлагается ис. пользование трансформаторов.При .изменении выходной частоты от долей герца и выше для непосредственного суммирования потребовались бы трансформаторы с идеальюй частотной характеристикой. Для об. легчения трансформаторов и резкого снижения предъявляемых к ним требований напря жения О и У, формируются в виде высокочастотных амплитудно модулированных по выходной частоте сигналов (фиг, 1,б).Для исключения постоянной сосв напряжениях У и У которая55 б 0 65 3виться вследствие несимметрии указанных напряжений по полуволнам, методами дискретной техники формируют два вспомогательных напряжения У У Напряжения У, и У, получаются путем суммирования на суммирующих сопротивлениях прямоугольных импульсов, амплитуды которых, определяемые величинами ограничительных сопротивлений, соответствуют значениям синуса через равные временные интервалы (фиг. 1, в).Для хорошего приближения формы кривых Ь У к полусинусоидам требуется достаточно большое число ступеней. Для сокращения числа ограничительных сопротивлений и достижения симметрии У и 4 относительно оси ординат суммирование осуществляется таким образом, что ступени, соответствующие равным значениям напряжения получаются с использованием одного и того же ограничительного сопротивления. После высокочастотного преобразования вспомогательных напряжений У, и У получают два ортогональных ступенчато-синусоидальных напряжения, модулированные высокой частотой (фиг, 1, б),Процесс суммирования указанных напряжений на трансформаторах изображен на фиг. 1, г, д, е. Выделение огибающей выходно. го напряжения производится с помощью фазочувствительных демодуляторов.Из фиг. 1,г,д, е видно, что для получения выходных напряжений (Ул, Ув, Ус) необходимо через полупериод изменения У, и У или изменять фазу высокочастотного заполнения в У, и У (как изображено на чертеже), или соответственно фазу коммутирующих сигналов, управляющих работой демодуляторов.Блок-схема генератора, реализующего описанный способ формирования низкочастотного напряжения, приведена на фиг. 2, где ЗГ - задающий генератор; РС - ,регистр сдвига; РА - регулятор амплитуды; ЛТ - линейка триггеров; К - ключи с ограничительными сопротивлениями; БЗЧФ и ФСИ - блок задания чередования фаз и формирования селекторных импульсов; ГР - генератор Ройера; ФИВ Ч 1, 2 - фазоинверторы, высокой частоты; ФОН 1,2 - формирователи ортогональных напряжений; ДМ - демодуляторы; И, ИЛИ - логические схемы.Задающий генератор ЗГ с линейным управлением частотой в широком диапазоне управляет работой однотактного ,регистра сдвига РС, выходные сигналы которого используются дланя запуска линейки триггеров ЛТ, управляющих работой ключей К, подключающих через ограничительные сопротивления и развязывающие диоды источники регулятора амплитуды РА к суммирующим сопротивлениям форми. рователей ортогональных напряжений (ФОН 1 и ФОН 2), на которых формируются напряже. ния У, и У.Очередность выработки импульсов триггерами такова, что обеспечивает формирование ступеней равной амплитуды напряжения l,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4и У с использованием одного и того же ключа (ограничительного сопротивления), чем достигается симметрия напряжений У, У, относительно оси ординат и сокращается число ограничительных сопротивлений. Напряжения У У преобразуются в блоках ФОН 1 и ФОН 2 в высокочастотные, причем фаза высокочастотного заполнения в кривых У и У изменяется на противоположную через полупериод изменения У и У, что достигается изменением фазы коммутирующих сигналов, управляющих работой модуляторов в блоках ФОН 1,2, Инверсия фазы коммутирующих сигналов осуществляется в блоках ФИВЧ 1,2, представляющих собой идентичные логические схемы И - ИЛИ с трансформаторным выходом, управляемые от противофазных обмоток трансформатора генератора Ройера и триггеров - формирователей селекторных импульсов Уи У, . Сформированные таким образом высокочастотные напряжения в требуемых пропорциях суммируются на вторичных обмотках трансформатора и детектируются фазочувствительными ключами - демодуляторами, выделяющими гладкую составляющую в выходном напряжении. Применение трансформаторов позволяет использовать выходные напряжения, снимаемые с изолированных выходов,Формирование селекторных импульсов, соответствующих полуволнам напряжений /,= =Кь Уь Ув, Ус осуществляется в блоке задания чередования фаз и формирования селекторных импульсов (БЗЧФ и ФСИ) с помощью триггеров, управляемых импульсами ЗГ и РС от диодно-транзисторных схем И, ИЛИ. Припереключении тумблера Реверс изменяется направление переброса триггера- формирователя селекторных импульсов для напряжения У, (У ), что обеспечивает изменение фазы вспомогательного напряжения У, на 180, и происходит переключение цепей запуска триггеров-формирователей селекторных импульсов фаз В и С. При таком управлении обеспечивается однозначный порядок чередования фаз выходного напряжения и бесконтактный реверс. В качестве источника высокой частоты, управляющего работой модуляторови демодуляторов, используется генератор Ройера с нужным числом выходных обмоток. Предмет изобретения Способ формирования многофазной систе. мы частотнорегулируемых ступенчато-синусоидальных напряжений путем векторного суммирования двух ортогональных напряжений, отличающийся тем, что, с целью упроще ния и обеспечения высокой симметрии, выход. ного напряжения по полуволнам и по фазам, в качестве ортогональных напряжений используют модулированные высокой частотой мо дули ступенчато-синусоидальных напряжений, которые после суммирования детектируют фазочувствительными ключами,Редактор В. Левятов Заказ 271214 Изд. М 1714 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 5