Формирователь многофазного напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 980273(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 200381 (21) 3264539/18-21с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 07,12,82,Бюллетень М 45 Р 1 М К з Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.12.82(71) ЗаявительВоронежский политехнический институт .(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ МНОГОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к импульсной технике, в частности к Формирова телям многофаэного напряжения, предназначенным для использования в системах частотного управления двигателями переменного тока, и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью.Известен Формирователь многофазно го напряжения (задающий генератор), построенный по принципу аппроксимации синусоидального сигнала многоступенчатой кривой, содержащий регулируемый по частоте генератор синхронизирующих импульсов, реверсивный счетчик, реверсивный кольцевой счетчик, схему исключения запрещенных состояний реверсивного кольцевого счетчика, регулируемый по напряжению цифро-аналоговый преобразователь, логическую схему управления цифро-аналоговым преобразователем, коммутатор, схемы выборки и хранения, в которые входят аналоговые ключи и операционные усилители, Частота его выходных управлякщих напряжений пропорциональна частоте синхроимпульсов, поступающих от генератора синхрониэнрующих импульсов1. Недостаток таких Формирователейих сложность, причем с увеличениемчисла ступеней аппроксимации растет5 число прецизионных элементов цифроаналогового преобразователя.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является формирователь многофаэного напряжения,содержащий аналоговые ключи, информационные входы которых подключенык источнику синусоидального напряжения, выходы соединены с аналоговымизапоминающими устройствами, а управляющие входы - с выходами распределителя импульсов, содержащего счетчик, и управляемый генератор импульсов, вход которого подключен к первой входной шине ( 2),Недостатком такого задатчика является низкая стабильность частотывыходного напряжения, определяемойкак разность между частотой генератора синусоидальных колебаний и частотой коммутации ключей, пропорцио 25 нальной частоте стробирующих импульсов, При частоте выходного напряжения, значительно меньшей частоты генератора синусоидальных колебаний,даже малые относительные измененияЗ 0 частоты стробирующих импульсов при 980273водят к .большим относительным изменениям выходной частоты. В частности, практически невозможно получить нулевую частоту, что необходимо, например, в разомкнутых системах позиционного электропривода., 5Цель изобретения - повышение стабильнасти частоты выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в Формирователь многофаэ ного напряжения, содержащий аналоговые ключи, информационные входы которых подключены к генератору синусоидального напряжения, выходы сое-, динены с аналоговыми запоминающими устройствами, а управляющие входыс выходами распределителя импульсов, содержащего счетчик, управляемый генератор импульсов, вход которого под- ключен к первой входной шине, введены генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, выводы которого подключены к генератору тактовых импульсов и к генератору синусоидального напряжения, и блок сложения-вычитания импульсов, первый информационный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй информационный вход - с выходом управляемого генератора импульсов, управляющий вход - с второй входной шиной, а выход соединен с входом счетчика распределителя импульсов.Кроме того, блок синхронизации вы. полнен в виде делителя частоты, вход которого подключен к выходу генератора. тактовых импульсов, а выход соединен с синхровходом генератора синусоидального напряжения.Причем, блок синхронизации выполнен в виде умйожителя частоты, вход ко торого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, а выход соединен с синхровходом генератора тактовых импульсов.45На фиг, 1 приведена схема формирователя, на Фиг. 2 и 3 - функциональные схемы входящих в Формировательлогической схемы и управляемого поамплитуде генератора синусоидальныхколебаний, соответственно,Формирователь содержит управляемый генератор 1 импульсов, блок 2сложения-вычитания импульсов, генератор 3 тактовой частоты, генератор4 синусоидального напряжения, блок 5рнхронизации, счетчик.б, аналоговыеключи 7, аналоговые запоминающиеустройства 8 и распределитель 9 импульсов,Сигнал 10 управления преобразуется 60управляемым генератором 1 импульсовв пропорциональное по частоте прямоугольное напряжение с большой скважностью, импульсы которого проходятчерез блок 2, привязываются к бли жайшим импульсам геиератора тактоВбй частоты, поданным на тактовый вход этой схемы таким образом, что в зависимости от сигнала 11 на ее управляющем входе происходит сложение или вычитание числа этих импульсов.Таким образом, средняя частота импульсов на выходе блока 2 больше или меньше тактовой частоты на величину выходной частоты управляемого низкочастотного генератора в зависимости от сигнала 11, Выходные импульсы генератора 3 тактовой частоты синхронизированы с выходным напряжением генератора 4 синусоидального напряжения посредством включения блока 5 син хронизации, выполненного в виде де- лителя частоты, использование которого вместе со счетчиком б позволяет, не прибегая к усложнению схемы за - датчика, осуществлять требуемое приближение выходных напряжений 12 к си нусоидальной форме соответственно путем изменения их коэффициентов деления и пересчета. Аналоговые ключи 7 обеспечивают поочередное подключение выходного напряжения генератора 4 синусоидальных колебаний к одному из каналов аналоговых запоминающих устройств 8 на время действия выходных импульсов этого канала распределителя 9, поступающих на управляющие входы аналоговых ключей 7,Блок 2 ( фиг. 2содержит блок 13 сложения и блок 14 вычитания импульсов, элемент И-НЕ 15 и элемент ИЛИ-НЕ 1Блоки 13 и 14 могут быть построены на принципах известных схем временного разделения двух последовательностей импульсов, в которых счет ный импульс, поступающий в произволь. ный момент времени, проходя через входное устройство, привязывается к ближайшему синхроимпульсу.На управляющие входы блока 13 или 14 поступают импульсы от управляемого генератора 1 импульсов, соответственно с выходов элементов И-НЕ 15 или элемента ИЛИ-НЕ 16 в зависимости от уровня сигнала 11. Каждый из этих импульсов привязывается к ближайшему тактовому импульсу, поступающему от генератора 3 тактовой частоты, таким образом, что при поступлении импульса на управляющий вход блока 13 сложения происходит включение этого импульса во временной интервал между ближайшими соседними импульсами генератора 3 тактовой частоты, а при поступлении импульса на управляющий вход блока 14 вычитания происходит исключение одного импульса иэ последовательности импульсов генератора 3 тактовой частоты.Генератор 4 синусоидального напряженияслужащий для управления амплитудой выходных напряжений 12,выполнен в виде ключа 17 и источника 18 синусоидального напряжения.Включение ключа 17 позволяет управлять амплитудой выходных напряжений 12 в зависимости от величины напряжения 19 на его информационном входе. Узкополосный фильтр, прикрепляемый в качестве источника 18 синусоидального напряжения, выделяет первую гармоническую составляющую из выходного напряжения блока 5 синхронизации.Управление частотой и амплитудой выходных напряжений, а также чере - дованием фаз этих напряжений может быть осуществлено различным образом, например, величиной и знаком управляющего напряжения, цифровыми кодами и т.д.В предлагаемом формирователе частота следования импульсов на выходе распределителя 9 отличается от частоты генератора 4 синусоидального напряжения на величину частоты управляемого генератора 1 импульсов в большую или меньшую сторону, Частота выходных напряжений пропорциональна частоте управляемого генератора 1 импульсов, и обратно пропорциональна произведению числа фаз выходных напряжений на коэффициент пересчета счетчика б. Число ступеней аппроксимации синусоидального выходного напряжения равно к.;.асиенту деления ;блока синхронизации и может быть по. лучено достаточно большим десятки и сотни) практически без.ложнения ,схемы так как изменяется ;.=ко ееУцифровая часть.Использование предлагаемого формирователя многофазного напряжения обеспечивает повышение стабильности частоты выходных напряжений и, как следствие, возможность получения ну левой частоты выходных напряжений. Формула изобретения1. Формирователь многофазного на.пряжения, содержащий аналоговые ключи,информационные входы которых подключены к генератору синусоидальногонапряжения, выходы соединены с аналоговыми запоминающими устройствами,а управляющие входы - с выходамираспределителя импульсов, содержащегосчетчик, и управляемый генератор импульсов, вход которого подключен кпервой входной. шине, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы 0 щения стабильности частоты выходногонапряжения, в него введены генератортактовых импульсов, блок синхронизации, выводы которого подключены кгенератору тактовых импульсов и к15 генератору синусоидального напряжения, н блок сложения-вычитания импульсов, первый информационный входкоторого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй ин 20 Формационный вход - с выходом управляемого генератора ймпульсов, управляющий вход - с второй входной шиной,а выход - с входом счетчика распределителя импульсов.5, 2, Формирователь по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок синхронизации выполнен в виде делителячастоты, вход которого подключен квыходу генератора тактовых импульЗО сов, а выход соединен с синхровходом генератора синусоидального напряжения3. Формирователь по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок синхронизации выполнен в виде умножителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, а выход - с синхровходом генератора тактовых импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Сарбатов Р.С, Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. М "Энергияфф, 1980, с.149.2. Там же, с. 14 б.980273 ИПИ Заказ 9381/4 аж 959 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная,4