Многофазный стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

О П И С А Н И Е п 1) 661699ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву -аявлено 09,01,75 (21) 2095449/24-0 51) М. Кл/ Н 02 М 7/О исоединением заявки Ю Государственный СССР во делам изобр и открытиОпубликов 05,05.79. Бюллетень1вания описания 15.05.79 ннн атаопу ли 72) Авторь изобретены. Скво Научно-исследовательский и электромеханики при автоматизированных с и радиоэлекинститут автоматики Томском институтестем управлениятроники 71) Заявител(54) МНОГОФАЗНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ2 гулирования. Этоточности работыРегулированиепреобразователя вщих регуляторов смы выпрямленногонием тока, потребвого управлениявующего угла ретока, потребляемоэквивалентно измегрузки,Величифильтра о на коэффициента фильтрапределяется выражением К,ряжения с В изве чика сред пряжения сглажива тных устройс его значения использован щий фильтр. ах в честве датленного на- -емкостный з ль ки ч ф Ки Сотивлен выпря активн ф - соответственноия и емкости КС-фи противление нагруз ажения (1) видно, нта фильтрации Кр широких пределах начения стра. Фильтр является инерцион его введение в цепь обратной с нно снижает быстродействие м звеном, язи сущестистемы реИз выр коэффицие меняется в о значение ильтра из ри измене Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным преобразователям переменного напряжения в постоянное и может быть использовано в качестве источника питания электротехнических, радиотехнических и других устройств.Известны многофазные стабилизированные преобразователи переменного напряжения в постоянное с регулируемым выпрямителем 1.Наиболее близким к изобретению являет; ся многофазный стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий регулируемый выпрямитель и цепь обратной связи, включенную между выходом указанного выпрямителя и входом блока управления соединенного со входом регулируемого выпрямителя 21 приводит к уменьшению системы регулирования.выходного напряжения большинстве существую- вязано с изменением форнапряжения и с изменеляемого системой фазопри отработке соответстгулирования. Изменение го системой управления, нению сопротивления на3нии значения (хц. Это приводит также к изменению коэффициента передачи фильтра, поскольку последний зависит от Кф, что снижает точность регулирования. При не- симметрии углов регулирования выпрями теля, при несимметрии питающей сети в сигнале обратной связи появляется низкочастотная составляющая, не поддаюшаяся фильтрации, и точность еше более снижается,Целью изобретения является повышениебыстродействия, точности стабилизации и помехозашишенности многофазного стабилизированного преобразователя.Цель достигается тем, что в многофаз-ном стабилизированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем регулируемый выпрямитель и цень обратной связи, включенную между -выходом указанного выпрямителя и входом блока управления,"соединенного со входом регулируемого выпрямителя, цепь обратной Связи выполнена в виде двух идентичных. 20 каналов, каждый канал состоит из ключа,соедйненного последовательно с интегрирующим звеном, выход которого шунтирован вспомогательным ключом и соединен с запоминающим блоком, подключенным к блоку управления через общую для обоих ка 25налов ячейку ИЛИ, причем управляюшие входы указанных ключей подключены в противофазе к двум первым выходам формирователя управляющего сигнала, к двум вто"рым "аналогичйым выходам "которого черездифференцируюшие цепи и ключевые усилители подключены управляюшйе входы вспомогательных ключей.Причем, формирователь управляющегосигнала выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка которого соединена с З 5 выводами для подключения к двум фазам питающей сети, а вторичные обмотки образуют указанные выходы формирователя.На фиг. 1 изображена функциональнаясхема преобразователя, регулируемого, например на стороне переменного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы при числе фаз, равном трем.Преобразователь содержит регулятор 1 - "переменного напряжения, вход которогоподключен к трехфазной сети, а выход соединен со входом неуправляемого выпрямителя 2 с нагрузкой 3 на выходе (последняя может включать в себя и сглаживающий фильтр). Параллельно выходным зажимам выпрямителя 2 включена цепь обратной связи, состоящая из каналов 4 и 5, Каждый канал содержит ключи 6, соединенные последовательно со входами интегрирующих звеньев 7, Выходы интегрирующих звеньевзайунтйрованы вспомогательнъ 1 ми ключами558 и соединены со входами запоминающих блоков 9, выходы которых через общую при обоих каналах ячейку ИЛИ 10 подключены к блоку управления 11 с источником задаюшего напряжения. Выход блока управления 11 соединен с цепями управления регулятора 1.Управляющие входы ключей 6 подключены в противофазе к двум выходам трансформатора 12, образованным его вторичными обмотками 13 и 14. К двум другим его выходам, образованным обмотками 15 и 16, через ключевые усилители 17 и дифференцируюшие цепи 18 подсоединены управляющие входы вспомогательных ключей 8. Первичная обмотка 19 трансформатора 12 подключена к двум фазам питаюшей сети. На фиг. 1 20 - управляемый выпрямитель,21 - формирователь управляющего сигнала,Устройство работает следуюшим образом, Переменное напряжение трехфазной сети через регулятор 1 напряжения подается на вход неуправляемого выпрямителя 2 (кривые 22 - 24 на фиг. 2), Выпрямленное напряжение (кривая 25) прикладывается к нагрузке 3 и к ключам 6. Управляюшие напряжения (кривые 26, 27) с обмоток 13 и 14 трансформатора 12 поступают в цепи управления ключей 6 каналов 4 и 5, соответственно замыкая их на время отрицательных полупериодов. При этом на входе интегрируюшцх звеньев 7 возникают .напряжения(кривые 28, 29), пропорциональные выпрямленному напряжению (кривая 25). Они интегриру 1 отся ц;гегрируюшими звеньями 7 в интерва" замкнутого состояния ключей 6 (кривые 28, 29), а достигнутые уровни напряжения поступают на вход запоминаюших устройств 9, где фиксируются ца время разомкнутого состояния ключей 6 и повторяются на их выходе.В то же время управляющие напряжения с обмоток 15, 16 трансформатора 12 (кривые аналогичны диаграммам 26, 27) поступают на входы ключевых усилителей 17, на выходе которых формируются прямоугольные импульсы напряжения (кривые 32, 33). Эти импульсы дифференцируюшими цепями 18 каналов 4 и 5 преобразуются в пары мгновенных разнополярных импульсов (кривые 34, 35). Импульсы положительной полярности замыкают вспомогательные ключи 8, шунтируюшие одновременно выходы интегрирующих звеньев 7 и входы запоминающих блоков 9. Напряжения, представленные кривыми 30, 31, практически мгновенно станут равными нулю, и интегрируюшие звенья будут подготовлены к очередному интегрированию,Вследствие того, что управление одноименными ключами каналов 4 и 5 цепи обратной связи происходит в противофазе, все процессы, протекающие в элементах этих каналов, сдвинуты во времени один относительно другого на 180 эл. градусов. Напряжения (кривые 30 и 31) с выходов запоминающих блоков 9 каналов 4 и 5 подаются на вход ячейки ИЛИ 1 О, подключаюшей к системе управления то запоминающее661699 формула изобретения 5устройство, выходное напряжение которого выше. Поскольку наибольший уровень напряжения на выходе запоминаюших блоков 9 соответствует горизонтальным участкам в кривых 30, 31, то выходное напряжение ячейки ИЛИ 10 (кривая 36) получается практически идеально сглаженным, Уровень этого напряжения определяется величиной напряжения (кривые 30, 31) на интервалах фиксации (горизонтальные участки этих кривых), а те, в свою очередь, равны интегралам от кривых 28, 29. При этомп+1) Яиф, = - и(4.) й.(п+)где 13 ргв, (.1 р г 9 - фиксированные уровни напряжений по кривым 28, 29 соответственнои = 1,2,3,. - номер произвольного периода4 - текушее значение угла1.1 гюЖ, 11 гтй) - функции, описывающие кривые 26, 27.Определенные интегралы (2) и (3) равны средним значениям подинтегральных функций 1)ге(4, гг(А), которые представляют собой напряжения, пропорциональные на соответствующих интервалах выходному напряжению выпрямителя (кривая 25). Отсюда следует, что напряжение по кривой 36 пропорционально во всех режимах среднему значению выходного напряжения выпрямителя,Таким образом в предлагаемом многофазном стабилизированном преобразователе обеспечивается получение практически полностью сглаженного напряжения обратной связи, пропорционально среднему значению выпрямленного напряжения преобразователя независимо от его формы. 11 ри этом коэф фициент пульсаций выходного напряжения измерительного устройства и его коэффициент передачи остаются постоянными, независимо от формы выходного напряжения преобразователя и от тока, потребляемого его системой управления, Это существенно повышает точность регулирования и помехозащищенность системы. Одновременно по вышается и ее быстродействие, поскольку 6измерительное устройство является безы измерительное устройство является безынерционным, и динамика его работы характеризуется только полупериодным запаздыванием. 1. Многофазный стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий регулируемый вьирямитель и цепь обратной связи, включеннуюмежду выходом указанного выпрямителя ивходом блока управления, соединенного со15 входом регулируемого выпрямителя, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения быстродействия, точности стабилизации и помехозашишенности, цепь обратной связи выполнена в виде двух идентичных каналов,каждый канал состоит из ключа, соединенного последовательно с интегрирующим звеном, выход которого шунтирован вспомогательным ключом и соединен с запоминающим блоком, подключенным к блоку управления через общую для обоих каналов ячейку ИЛИ, причем управляюшие входы указанных ключей подключены в противофазек двум первым выходам формирователяуправляющего сигнала, к двум вторым аналогичным выходам которого через дифференцирующие цепи и ключевые усилителиЗО подключены управляюгцие входы вспомогательным ключей.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что формирователь управляющего сигнала выполнен в виде трансформатора,35первичная обмотка которого соединена свыводами для подключения к двум фазампитающей сети, а вторичные обмотки образуют указанные выходы формирователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе40 1. Доменников В, И, и Казанский Л. М.Стабилизированные источники электропитания судовой радиоэлектронной аппаратуры. Л Судостроение, 1971, с. 229,рис. 7.11,2, Ковалев Ф. И. др. Судовые статические (полупроводниковые) преобразователи.Л., Судостроение, 1966, с. 179 в 1,рис. 81.проковКорректорПодписномитета СССРоткрытийая наб., д, 4/ул. Проектная едактор Н, А аказ 2504/60 тец едов ЦН ПЗОЯилиал 4 Составитель В. ШТехред О. Луговая Тираж 856 ИПИ Государственного ко по делам изобретений "иМосква, Ж - 35, Раушск ППП Патентр, г. Ужгород