Способ сдвига фаз

//Н 02 М 1/08 Н 02 М 7/537 Гкудврвтвапвй ватвт 6 вввта Ииниетрвв Иср вв делан иэабретвнив н открытий(45) Дата опубликования описания 23.03.78(72) Авторы . изобретения И, Ф. Калинин, В, И, Степанов и Д, И, Степанова Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени попитехнический институтим. С, М. Кирова(54) СПОСОБ СДВИГА ФАЗ Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в импульсных системах, в частности в многофазных статических нреобраэоватепях. 5Известен способ сдвига фаз путем инвертирования постоянного напряжения и сижронизации его заданным напряжением, напри мер, от задающего генератора на основе кольцевой пересчетной схемы; инвертирование.И постоянного напряжения осуществпяется автогенератором 1). Однако при испопь.зовании этого способа отсутстзует нрину- дитепьная синхронизация при изменяющейся частоте. Кроме того,. указанный способ не й поэвопяет плавно регулировать фазу.Известен также, способ сдвига фаз, основанный на использовании реактивных эпементов конденсаторов 21. Недостаток такого способа состоит в том, что при изме ненни частоты. изменяетса сопротивление реактивного эпемента и тем самым угол сдвига фазы. поэтому данный способ не позволяет получить требуемый угол сдвига фазы при изменяющейся частоте, Ж Кроме того известен способ сдвига фаз многофазных преобразователей путем инвертирования при помощи трансформаторной связи 31, Однако указанный споси, не обеспечивает достаточной точности установ:ки фазового сдвига при изменении частоты заданного сигнала, Точность установки фазового сдвига определяется,стабильностью маг- нитной индукции сердечника трансформатора, зависящей от частоты и температуры. Цепью изобретения является повышение точности установки сдвига фаз, особенно при переходных режимах работы, и обеспечение плавного регулирования сдвига. Это достигается тем, что по предлагаемому способу среднее значение алгебраической суммы заданного и инвертированного сигналов сравнивают со средним значением инвертированного сигнала и полученной разностью средних значений регулируют угоп сдвига инвертируемого напряжения, Сравнение суммарного сигнала и в некоторый попупериод можно проводить как с инвертированным сигналом в этот же попупериод, так и г5Устройство работает следующим образом, При открытом транзисторе 5 транзистор В закрыт в соответствии с полярностью напряжения на обмотках 7 и 8. При насыщении дроссе щ 18 транзистор 5 запирается, что вызывает переброс генератора. После насыщения дросселя 17 запирается транзистор 6. Схема возвращается в первоначальное сос- . тояние. Параметры выходногб трансформатора и дросселей насыщения должны быть подобраны так, чтобы дросселя насыщения насыщались раньще, чем наступит насыщение в трансформаторе, Каждый дроссель в один полупериод намагничивается до насыщения. выходным,г. е. инвертированным, напря-.жением и размагничивается в другой полу период суммой заданного и инвертированного напряжений. Отсюда, разность среднего значения инвертированного напряжения и среднего значения суммы инвертированного и заданного напряжений сердечников дросселей реализуется управляющим элементом 19.; Изменяя величину напряжения управлены, можно регулировать в широких пределах степень размагничивания дроссеней 17 и 18. Так как ток дросселей мал, то мвл ток и управляющего сигнала, а так как в этом случае, происходит рекуперация элер гии нагрузки в источи, х питания, то в качестве последнего могут быть использова.ны как активные элементы (источники постоянного напряжения или тока), так и нвссивные элементы транзистор чли резистор).В устройстве (см. фиг, 5) в качестве переключающих элементов использованы 35 трансформаторы. Инвертор на транзисторах 5 и 6 управляющими трансформаторами 22 и 23 вырабатывает двухнолярные прямоугольные импульсы, При насыщении сердечна./ ка управляющего трансформатора иапряжение,щ в его вторичной обмотке падает, что приводит к открыванию закрытого и закрыванию открытого транзисторов. Изменение величины начального магнитного потока насьпцающихся трансформаторов происходит источыд 5 ником управления 24. Первичные обмотки насыщающихся трансформаторов разделены управляемыми ключами, каждый из которых представляет собой последовательную диод- но-транзисторную цепочку, Диоды 25-28 5 о последовательно с транзисторами 29-32 собраны по мостовой схеме. Первичные обмотки насыщвющихся трансформаторов подключаются прч ломоиц 1 этих цепочек(диод 25 - транзистор 32, диод 26- транзистор 29) через источник управления 24к сумме заданного и инвертированногонапряжений в полупериод, когда соответствующий насышаюшийса трансформатор передаетна транзистор запираюший импульс напряжения и подключается (через диод 27 - транзистор ЗО, диод 28 - .транзистор 31) кинвертированному напряжению ( к обмоткамвыходного трансФорматора) в полупериод,когда соответствующий, нвсыщающийся трансформатор передает на транзистор 5 или 6импульс напряжения, открывающий этот транзистор. Так же, как и нри использовании .уасыщвющихся дросселей, токи в первичныхобмотках насыщающихся трансформаторов,когда они подают запирающее напряжениена транзисторы, малы поэтому мал тоц иуправляющего сигнала, а так как в этомслучае происходит рекуперация энергии нагузки в источник питания, то в качествеисточника управления может быть использован как йсточник постоянного напряженияили тока, так и транзистор или переменный резистор,В обоих представленных устройствахфаза выходного сигнала устанавливается эаполупериод после изменения сигнала управляющего элемента. Предлагаемый способпозволяет повысить быстродействие,Формула изобретенияСпособ сдвига фаз путем инвертированияпостоянного напряжения и синхройиэчцииего заданным напряжением с использованиемалгебраичного суммирования заданного иинвертированного сигналов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности и быстродействия, среднее значение указанной алгебраической сум мы сравнивают со средним значением инвертированногосигнала и полученной разностью регулируоФут,ап сдвига инвертируемого напряжения,Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе:1. Авторское свидетельство М 142356,кл. Н 02 М 7/48, 1961.2. Патент Великобритании М 1241153,кл. Н 02 М 7/2 О, 1971,3. Журнал "Электроника, т. 34, Ио 37,1961, с. 28,И ПИ Заказ Филиал те 75/64 086 П ороси, ул. Проект