Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих система/ автоматического управления. Цель изобретения - упрощение . Устройство состоит из селектора 1 большего сигнала и селектора 2 меньшего сигнала с попарно объединенными первыми и вторыми входами. Сумматор 3 выходом подключен к выходному выводу 4, а входами - к выходам соответствующих селекторов 1, 2, входы которых соединены с выходами соответствующих выпрямителей 5, 6, входами соединенных с входными выводами 7, 8. Указанное выполнение устройства позволяет получить на выходе 4 напряжение со средним значением, равным амплитудному значению ортогональных сигналов. При этом устройство за счет использования в нем только диодов, резисторов и операционных усилителей, на которых построены его элементы, имеет простую конструкцию, позволяющую выполнять его в твердотельном варианте. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (51)5 Н 02 М 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762694/07 (22) 28.11,89 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Научно-производственное обьединение

"Силовая электроника" (72) В.С.Дубровин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1066001, кл. Н 02 М 7/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N1683152,,кл. Н 02 М 7/06, 20,11,89. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОРТОГОНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ B ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих система; автоматического управления. Цель изобретения — упрощение. Устройство состоит из селектора 1 большего сигнала и селектора 2 меньшего

»= Ж 1758806 А1 сигнала с попарно объединенными первыми и вторыми входами. Сумматор 3 выходом подключен к выходному выводу 4, а входами — к выходам соответствующих селекторов 1, 2, входы KQTopbtx соединены с выходами соответствующих выпрямителей 5, 6, входами соединенных с входными выводами 7, 8.

Указанное выполнение устройства позволяет получить на выходе 4 напряжение со средним значением, равным амплитудному значению ортогональных сигналов. При этом устройство за счет использования в нем только диодов, резисторов и операционных усилителей, на которых построены его элементы, имеет простую конструкцию, позволяющую выполнять его B твердотельном варианте. 2 ил.

1758806

20

30

50

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию переменного напряжения в постоянное, и может быть использовано в быстродействующих системах автоматического управления.

Известно устройство преобразования переменного тока в постоянный, содержащее шесть вентилей и два источника ортогональных ЭДС, выполненных на двух однофазных трансформаторах, каждая из вторичных обмоток которых имеет среднюю точку, причем первая обмотка снабжена двумя отводами.

На нагрузке формируется постоянное напряжение, переменная составляющая которого имеет шестикратную частоту пульсации по отношению к частоте преобразуемых ЭДС. Наличие трансформаторных элементов определяет значительные массогабаритные показатели устройства, особенно на низких и инфранизких частотах.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь ортогональных напря>кений в постоянное, содержащий селектор большего сигнала с двумя входами, селектор меньшего сигнала с двумя входами, сумматор с двумя входами, коммутатор с двумя сигнальными и управляю цим входами и с двумя выходами, выполненный из первой и второй ключевых схем, а так>ке первый и второй двухполупериодные выпрямители положительного напряжения. первый и второй двухполупериодные выпрямители отрицательного напряжения и схему сложения— вычитания с двумя инвертирующими и двумя неинвертирующими входами, выход которой соединен с выходным выводом, при этом первые входы селекторов большего и меньшего сигналов, а также сумматора обьединены и подключены к первому входному выводу для подключения источника ортогональных напряжений, второй входной вывод соединен с вторыми входами селекторов большего и меньшего сигнала и сумматора, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно селектора большего сигнала и селектора меньшего сигнала, управляющий вход коммутатора соединен с управляющими входами первой и второй ключевых схем, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым сигнальными входами коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно первой и второй ключевых схем, причем входы первого и второго двухполупериодных выпрямителей положительного напряжения соединены соответственно с первым входным выводом и вторым выходом коммутатора, а к их выходам подключены соответственно первый инвертирующий и первый неинвертирующий входы схемы сложения-вычитания, входы первого и второго двухполупериодных выпрямителей отрицательного напряжения соединены соответственно с первым выходом коммутатора и вторым входным выводом, а к их выходам подключены соответственно второй инвертирующий и второй неинвертирующий входы схемы сложения-вычитания.

Устройство позволяет получить на выходе напряжение, среднее значение которого равно амплитудному значению ортогональных сигналов, но при этом имеет значительное количество элементов, Цель изобретения — упрощение устройства, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе ортогональных напряжений в постоянное, содер>кащем селектор большего сигнала с двумя входами и селектор меньшего сигнала с двумя входами, у которых попарно обьединены между собой первые и соответственно вторые входы. сумматор с двумя входами, а также первый и второй выпрямители, входы которых подключены соответственно к первому и второму входным выводам, выход селектора большего сигнала соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом селектора меньшего сигнала, при этом к выходу первого выпрямителя, подключен первый вход селектора большего сигнала. к выходу второго выпрямителя— второй вход селектора меньшего сигнала, а выход сумматора соединен с выходным выводом.

На фиг,1 изображена схема преобразователя ортогональных напряжений в постоянное; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы.

Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное (фиг.1) содержит селектор большего сигнала 1 с двумя входами и селектор меньшего сигнала 2 с двумя входами, у которых попарно объединены между собой первые и соответственно вторые входы, сумматор 3 с двумя входами, выход которого соединен с выходным выводом 4 преобразователя ортогональных напряжений в постоянное, первый 5 и второй 6 выпрямители, входы которых подключены соответственно к первому 7 и второму 8 входным выводам преобразователя ортогональных напряжений в постоянное, à выходы соединены соответственно с первым

1758806 входом селектора большего сигнала 1 и вторым входом селектора меньшего сигнала 2, при этом первый и второй входы сумматора

3 подключены к выходам соответственно селектора большего сигнала 1 и селектора меньшего сигнала 2.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход 7 преобразователя поДаетсЯ напРЯжение е1(т) = Um sin o>t, а на второй вход 8 — напряжение e2(T) = Um cos

Nt (фиг.2а), сдвинутое на 90 по отношению к напряжению е1(1), где Um — амплитудное значение переменных напряжений; в =2 zt f — частота ортогональных напря>кений, из ортогональных напряжений е1() и

e2(t) с помощью двухполупериодных выпрямителей 5 и 6 формируются пульсирующие напряжения положительной полярности Е1 (фиг,2б) и Ez (фиг,2в).

На выходе селектора большего сигнала

1 из напряжений Е1 и Ez формируется напряжение U1(фиг.2г), переменная составляющая которого имеет кратность пульсаций

m = 4, а коэффициент пульсаций превышает

16%.

На выходе селектора меньшего сигнала

2 из напряжений Е1 и Е2 формируется напряжение 0> (фиг.2д),близкое к треугольному, которое является компенсирующим напряжением, СуММа дВуХ НаПря>КЕНИй Бел,к =- а U1 И

Ек = P Uz (фиг.2е) образует выходное напряжение сецк (фиг.2>к), величина которого

Оеык = гх U1+ РU2, где а и j3 — коэффициенты передачи сумматора 3 соответственно по первому и второму входам.

Выходное напряжение сумматора 3 является также выходным напря>кением (выход 4) преобразователя ортогональных напряжений в постоянное.

Среднее значение выходного напряжения

Ecp= — — д-(«+ P (2-1) )

4 при

5 /3 = а (у 2 — 1)= 0,393 будет равно амплитудному значению Um ортогонапьных напряжений.

Максимальное значение Ел акс выходно

10 ro напряжения будет равно

Л:, Л

Е„ак, = Q(cos — + (2 — 1)sins — )Um

8 8

1,026L)m, 15 а минимальное значение

Един = 8 (2, Um p,948Um.

2 — 1) 20

Коэффициент пульсаций

К = " 100 39/

2 Е,р

25 при кратности пульсаций m = 8.

При отсутствии компенсирующего напряжения коэффициент пульсаций

Кп = — (1 2 — 1) 100 16,27%.

Формула изобретения

Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное, содер>кащий селектор большего сигнала с двумя входами и селектор меньшего сигнала с двумя входами, у которых попарно объединены между собой первые и соответственно вторые входы, сумматор с двумя входами, а также первый и второй выпрямители, входы которых подключены соответственно к первому и второму входным выводам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, выход

45 селектора большего сигнала соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом селектора меньшего сигнала, при этом к выходу первого выпрямителя подключен первый вход се50 лектора большего сигнала, к выходу второго выпрямителя — второй вход селектора меньшего сигнала, а выход сумматора соединен с выходным выводом.

1758806

Редактор И.Касарда

Техред М.Моргентал Корректор Т.Ваш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 3009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5