Преобразователь частоты

 

24978I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.!!!.1968 (¹ 1227060/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.VIII.1969. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 27.1.1970

Кл. 42m>, 3/00

МПК G 06)

УДК 681.325(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к преобразователям частоты íà тиристорах, преобразующим т-фазную мо|цность высокой нестабильной частоты в и-фазную мощность пониженной стабильной частоты в условиях авиационного электроснабжения, когда нагрузка мо кет быть резко нелинейной. Б этом случае необходимо регулироваIb форму кривой выходного напряжения, которая искажается, кроме того, из-за резко несипусоидального питающего напряжения при работе преобразователя частоты о источника соизмеримой мощности.

Наличие несимметричнсй по фазам нагрузки преобразователя заставляет вводить канал регулирования по симметрии фаз выходного напряжения. Кроме того, необходимы два основных канала регулирования: по напряжению и по частоте.

Таким образсм, преобразователь частоття как централизованный источник переменного тока на борту летательного аппарата должен иметь четыре канала регулирования, которые воздействуют на один «исполнительный орган» вЂ” фазосдвигатель, изменяющий углы включения тиристоров на требуемую величину.

Построение системы управления преобразователя по способу сравнения выходного напряжения с эталонным, так чтобы обеспечивалось равенство вольт-секундных интегралов сравниваемых напряжений, позволяет заменить четыре канала регулирования одним каналом. Однако при таком пострсении систем управления непосредственных преобразовате5 лей частоты с астатическим каналом формирования выходного напряжения возможны срывы режима формирования выходного напряжения преобразователя при превышении диапазона изменения углов регулирования си10 ловых тиристоров зоны устойчивой работы астатическото канала формирования во время переходных процессов в работе устройства.

Кроме того, известное построение системы управления преобразователя с введением аста15 тического канала формирования выходного напряжения преобразователя предусматривает регистр сдвига, что снижает надежность системыы.

Целью настоящегс изобретения является

20 устранение указанных недостатков, т. е. ликвидация возможных срывов формирования выходного напряжения при сохранении астатического канала формирования, а также устранение регистра сдвига, распределяющего импуль25 сы управления по силовым тиристорам преобразователя.

Для этого зона работы астатического канала ограничивается введением двух дополнительных каналов формирования выходного напря30 жения преобразователя: параметрического, ос249781

60 нованного на сравнении входного напряжения с эталонным и формирующего кривую выходного напряжения преобразователя с большой погрешностью; статического канала формирования, основанного на сравнении выходного напряжения с эталонным наг ряжением на органе сравнения и формиру.ощего выходное напряжение с сравнительно небольшой погрешностью, определяемой чувствительностью выбранного органа сравнения.

В этом случае зона работы астатического канала формирования определяется только погрешностью статического канала, которая выбираетсч закой, чтобы полностью ликвидировать срывы формирования выходного напряжения.

На чертеже представлена схема предложенного преобразователя, содержащая питающий генератор 1 переменного тока, силовые тиристоры 2 — 7 положительной и отрицательной групп, связанные с фазами Л, Б, С соответственно, формирователь 8 управляющего напряжения для положительной и отрицательной групп тиристоров, нуль-органы 9 — 14, формирующие импульсы управления силовыми тиристорами в моменты равенства управляющего и спорного напряжений, ключи коммутации 15--16, подключающие к опорному напряжению нуль-органы соответственно положительной или отрицательной группы гиристоров, эталонный генератор 17 требуемой частоты, формы и величины напряжения, орган сравнения 18 статического канала фор.пирования, орган сравнения 19 астатического канала, ключ коммутации 20 астатического канала формирования, нагрузка 21, сумматор 22.

Управляющее напряжение, формируемое из напряжения питающего генератора 1 переменного тока, представляющее собой сигналы синусоидальной или треугольной формы и сдвинутое относительно напряжения генератора на угол л/m, сравнивается с напряжением сумматора эталонных сигналов на нуль-органах, каждый из которых связан с соответствующим тиристором силовой части преобразователя и выдает сигналы в момент равенства управляющего и суммарного эталонного сигнала. Суммарный сигнал складывается из трех сигналов: U „, — опорного напряжения параметрического канала формирования; U „,, опорного напряжения статического канала формирования; Uon, — опорного напряжения статического канала формирования.

Действие параметрического канала формирования заключается в том, чго в качестве

Uo„подается напряжение, поступающее непосредственно от эталонного генератора 17.

При сравнении этого напряжения Uo„c управляющим на соответствующих нуль-органах формируется кривая выходного напряжения преобразователя определенной амплитуды и

З5

45 частоты. Одновременно вступает в действие статический канал формирования выходного напряжения преобразователя. Воздействие этого канала заключается в том, что после сравнения выходного напряжения преобразователя с эталонным напряжением задающего генератора на органе сравнения 18 разница сравнивае. мых напряжений подается в цепь сравнения нуль-органов в качестве опорного напряжения U on °

Действие астатического канала формирования выходного напряжения основано на сравнении выходного напряжения преобразователя с эталонным напряжением генератора

17 на органе сравнения 19, так чтобы вольтсекундные площади рассогласования сравниваемых напряжений были равны. В момент равенства сравниваемых вольт-секундных площадей орган сравнения 19 выдает импульс.

Этот импульс поступает на ключ коммутации

20 астатического канала регулирования и мгновенно снимает постоянное опорное напряжение U „, астатического канала регулирования, величина которого соответствует статической ошибке формирования выходного напряжения преобразователя.

Если диапазон изменения углов включения силовых тиристоров преобразователя соответствует зоне захвата астатического канала формирования, то включение очередного силового тиристора происходит под действием астатического канала формирования, Если же диапазон изменения углов включения тиристоров превышает зону захвата астатического канала, то тиристоры включаются под действием статического канала формирования с какой-то статической ошибкой, определяемой чувствительностью органа сравнения 18 и величиной опорного напряжения Uo>, Переключение отрицательной и положительной групг чиристоров осуществляется соответственно ключами коммутации 15 и 16 в зависимости от сигналов по току нагрузки и по напряженшо генератора 17.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с естественной коммутацией, содержащий блок силовых тиристоров, фсрмирователь управляющего напряжения, соединенный с одними из входов нуль-opl анов, эталонный генератор, статический и астатический каналы формирования выходно о напряжения, отличатщиася тем, что, с целью повышения устойчивости формирования гыходнсго напряжения, он содержит сумматор эталонных сигналов, выход которого соединен с другими входами нуль-органов, а входы подключены к выходу эталонного генератора, к сргану сравнения статического канала непосредсзвенно и к органу сравнения астатического канала через ключ.

249781

Редактор Т. 3. Орловская

Заказ 26 19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Чншгстров СССР

Москва;К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составителя H. Козлов

Техред Л. К. Малова

Корректоры. Л Корогод и А. Николаева