Устройство формирования двухфазного напряжения

(23) ПриоритетОпубликовано 05.04.77, Бюллетень .й 13Дата опубликования описания 24.05.77 ла Н 02 Р 7/5 Н ОЗК 4/ 51) Государственный комитетСовета Министров СССРЮа делам. изобретенийи открытий 3) У 1.313.3388.8)(72) Автор изобретения В. А. Гороховкое отделение Государственного ордена Трудового Красногнамени проектного института Тяжпромэлектропроектим. Ф. Б, Якубовского(71) Заявит осто 4) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИ ДВУХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯда.Известный формирователь пряжения 11 содержит три пенными входами сброса, ко которых (за исключением п подключены выходы соотв пульсно-потенциальных схем един енные импульсные вход динены со вторым входом п Потенциальные входы схем динены с одноименными вых другие выходы которых под делительным диодам. ступенчатого ггеры с обвторым вх ервого тригг етствующих совпадения, ы которых ервого триг совпадения одами тригг ключены к ъедиодамераим ра, оеов, 2 азиство для формироия сельсина в преоб) содержит счет- трехфазного напрярезонансный фильтр, устройств для форнапряжения заклюДругое вания нап разователе чик, узел жения, узе Недоста мирова нияизвестно устро ряжения питан Фаза - код формирования л усиления и ток известных двухфазногоПредлагаемое устроиство относится к области электротехники и может применяться для питания аналоговых датчиков фазы следящих электроприводов и для частотного управления двухфазными серводвигателями, в частности для создания кругового вращающегося магнитного поля в синусно-косинусном вращающемся трансформаторе преобразователя фаза в к позиционной системы электропривочается в невысокой симметрии выходного напряжения.Цель изобретения - улучшение формы напряжения.5 Для этого в предлагаемом устройстве одиниз узлов формирования напряжения прямоугольной формы состоит в каждой фазе из триггера со сложной логикой, потенциальные входы схем совпадения которого соединены с 0 прямым и инверсным выходами старшего разрядного триггера делителя частоты, а счетный вход через логическую схему ИЛИ - НЕ в одной фазе подключен к прямым выходам среднего и младшего разрядных триггеров де лителя частоты, а в другой фазе - к прямому выходу младшего разрядного триггера и к инверсному выходу среднего разрядного триггера делителя частоты, причем прямые и инверсные выходы триггеров со сложной логи кой через усилители подсоединены к однойиз первичных обмоток выходных трансформаторов, во вторичные обмотки которых включены резонансные фильтры. Другой узел формирования напряжения прямоугольной фор мы состоит из логического элемента ИЛИ -НЕ, первые входы которого в каждой фазе подсоединены к прямому и инверсному выходам старшего разрядного триггера делителя частоты, а вторые входы - в одной фазе - 0 к прямому, а в.другой - к инверсному выходам средйего разрядного трйггера делите. ля частоты, при этОМ выходы логических эле ментов ИЛИ - НЕ через усилители подсоединены к другим первичным обмоткам упомянутых выходных трансформаторов.На фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 диаграмма формирования выходных напряжений элементов; на фиг. 3 - диаграмма формирования выходных напряжений трансформаторов.Устройство формирования двухфазного напряжения содержит делитель частоты на триггерах 1, 2 и 3, соединенных по схеме двоичного счетчика, из которых триггер 1 является младшим, триггер 2 - средним, а триггер 3 - старшим разрядными триггерами, узел формирования напряжений полной прямоугольной формы, состоящий из триггеров со сложной логикой 4 в первой и 5 и во второй фазе и логических схем ИЛИ - НЕ б и 7, Потенциальные входы схем совпадения обоих триггеров соединены с прямым и инверсным выходами старшего разрядного триггера 3 делителя частоты. Счетный вход триггера 4 через логическую схему ИЛИ - НЕ 6 подключен к прямым выходам среднего и младшего разрядных триггеров делителя частоты; а триггера 5 через логическую схему ИЛИ - НЕ 7 подключен к прямому выходу младшего и инверсному выходу среднего разрядных триггеров делителя частоты.Узел формирования напряжений неполной прямоугольной формы в первой фазе состоит из логических схем ИЛИ - НЕ 8 и 9, а во второй фазе из логических схем ИЛ 1 Л - НЕ 10 и 11, Первые входы логических схем ИЛИ - НЕ подключены к прямому и инверсному выходам старшего разрядного триггера 3, а вторые входы в первой фазе - к инверсному, а во второй - к прямому выходам среднего разрядного триггера 2 делителя частоты.Выходы логических схем 8 и 9 через усилители 12 и 13, прямой и инверсный выходы триггера со сложной логикой 4 через усилители 14 - 17 и аналогично выходы триггера со сложной логикой 5 через усилители 18 - 21 и выходы логических схем 10 и 11 через усилители 22 и 23 подсоединены соответственно к первичным обмоткам выходных фазных трансформаторов 24 и 25.Один пассивный резонансный фильтр подключен к выходной обмотке фазного трансформатора 24. Он состоит из резистора 26, конденсатора 2 и индуктнвности 28. Другой пассивный резонансный фильтр, состоящий из резистора 29, конденсатора 30 и индуктивности 31, подключен к выходной обмотке фазного трансформатора 25.Предлагаемое устройство работает следующим образом.На счетный вход младшего разрядного триггера 1 делителя частоты подают непрерывную последовательность импульсов прямо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 угольйой формы отрицательной полярйостй сОскважностью 0,5. На прямом выходе этоготриггера будет сформирована бесконечнаяпоследовательность импульсов отрицательнойполярности, изображенная на фиг. 2 буквой а,а на прямых и инверсных выходах среднего2 и старшего 3 разрядных триггеров делителячастоты будут сформированы бесконечныепоследовательности импульсов отрицательнойполярности, имеющие удвоенный период следования (для триггера 2) и учетверенный период следования (для триггера 3), показанные соответственно буквами б и в на фиг. 2.С помощью логических схем ИЛИ - НЕб и 7 из выходных импульсов среднего 2 имладшего 1 разрядных триггеров делителячастоты формируют две последовательностиимпульсов (см. позиции г и з (фиг. 2), имеющих длительность равную 1/8 периода выходного напряжения старшего разрядноготриггера 3 делителя частоты, которое принимается за опорное напряжение.Импульсы своими задними фронтами дважды опрокидывают триггеры 4 и 5 со сложной логикой за один период опорного напряжения.На выходах триггеров 4 и 5 будут сформированы напряжения полной прямоугольнойформы (см. позиции д и и на фиг. 2), которыеявляются составляющими напряжений первый и второй фаз соответственно, Причем напряжение полной прямоугольной формы,сформированное на прямом выходе триггера4, будет отставать от опорного напряженияпо фазе на ширину переключающего импульса (позиция г), равную 1/8 периода опорногонапряжения (на 45), а напряжение, сформированное на прямом выходе триггера 5, будет отставать на 3/8 периода опорного напряжения (на 135), так что фазовый сдвиг между напряжением полной прямоугольной формы (позиции д и и) будет точно равен 1/4периода опорного напряжения (или 90).С помощью логических схем ИЛИ - НЕ8, 9 и 10, 11 из выходных импульсов среднего2 и старшего 3 разрядных триггеров делителячастоты формируют напряжения неполнойпрямоугольной формы (см, позиции е, и, к ил на фиг. 2).При этом напряжения, формируемые логическими схемами ИЛИ - НЕ 8 и 9, совпадают по фазе с выходными напряжениями триггера 4 и появляются составляющими напряжения первой фазы, а напряжения, формируемые логическими схемами ИЛИ - НЕ 10и 11, совпадают по фазе с выходными напряжениями триггера 5 и являются составляющими напряжения второй фазы,Сформированные составляющие напряжения первой фазы после их усиления усилителями 12, 13, и 14, 15, 16, 17 подают на входные обмотки фазного трансформатора 24, вкотором происходит суммирование составляющих и формирование на выходе вторичнойобмотки ступенчатого напряжения первой35 фазы с отношением амплитуд стуйеней, рав. ным 0,414, при котором в фазном ступенчатом напряжении отсутствуют высшие гармоники с порядковыми номерами 3, 5, 11, 13 и др,Для формирования ступенчатого напряжения второй фазы аналогично на выходные обмотки фазного трансформатора 25 подают составляющие напряжения второй фазы после их усиления усилителями 22, 23, 18, 19, 20, 21.Ступенчатые напряжения обеих фаз (см. фиг. 3) преобразуют в синусоидальные с помощью резонасных фильтров, образованных элементами 26, 27, 28, 29, 30, 31.При этом от резонансных фильтров не требуется высокая добротность, так как в ступенчатых фазных напряжениях отсутствуют высшие гармоники, близкие по частоте к основной (первой) гармонике.В качестве индуктивностей фильтров достаточно использовать индуктивности обмоток устройства, питаемого сформированным двухфазным напряжением, например, индуктивности обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора (28 и 31, см. фиг. 1),В некоторых случаях резонансные фильтры не требуются (например, при питании сформированным напряжением двуфазного серводвигателя).Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность формирования синусоидального двухфазного напряжения. Формула изобретенияУстройство формирования двухфазного напряжения, содержащее делитель частоты на счетных триггерах, узлы формирования напряжений прямоугольной формы, усилители и резонасные фильтры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения формы напряжения,5 10 15 20 25 33 один из указаннь 1 х узлов формирования напряжения прямоугольной формы состоит в каждой фазе из триггера со сложной логикой, потенциальные входы схем совпадения которого соединены с прямым и инверсным выходами старшего разрядного триггера делителя частоты, а счетный вход через логическую схему ИЛИ - НЕ в одной фазе подключен к прямым выходам среднего и младшего разрядных триггеров делителя частоты, а в другой фазе - к прямому выходу младшего разрядного триггера и к инверсному выходу среднего разрядного триггера делителя частоты, причем прямые и инверсные выходы триггеров со сложной логикой через усилители подсоединены к одной из первичных обмоток выходных трансформаторов, во вторичные обмотки которых включены резонансные фильтры, а другой узел формирования напряжений прямоугольной формы состоит из логических элементов ИЛИ НЕ, первые входы которых в каждой фазе подсоединены к прямому и инверсному выходам старшего разрядного триггера делителя частоты, а вторые входы в одной фазе - к прямому, а в другой - к инверсному выходам среднего разрядного триггера делителя частоты, при этом выходы логических элементов ИЛИ - НЕ через усилители подсоединены к другим первичным обмоткам упомянутых выходных трансформаторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР367533, кл. Н ОЗК 4/02 от 21.01.71,2. Бай Р. Д. и др, Управление следящим электроприводом с применением цифровых устройств, Энергия, 1969 (прототип).553719 ставитель Т. Василье хред И. Карандашов аказ 1064/15 Изд.26ЦНИИПИ Государственного кпо делам изобр113035, Москва, Жографпн, пр. Сапунова,Редактор В. Фельдман омите етени 5 Ра Тираж 914Совета Министри открытийскан паб., д. 4/5 Корректор Н. Аук Подписное