СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ


RU (11) 2103794 (13) C1

(51) 6 H02M7/5383 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96114849/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.07.23 
(45) Опубликовано: 1998.01.27 
(71) Заявитель(и): Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики 
(72) Автор(ы): Бродовский В.Н.; Каржавов Б.Н.; Петухов В.П. 
(73) Патентообладатель(и): Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики 

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения генератора при его регулировании и упрощение. Сущность изобретения: способ регулирования выходного напряжения генератора синусоидальных колебаний с использованием последовательного регулирующего элемента, работающего в режиме широтно-импульсной модуляции, заключается в том, что выключают регулирующий элемент в те интервалы времени, когда мгновенное значение напряжения на колебательном LC, контуре, проходя через нулевое значение, становится по абсолютной величине меньше заданного значения управляющего сигнала и включают регулирующий элемент тогда, когда мгновенное значение напряжения на колебательном контуре по абсолютной величине превышает заданное значение управляющего сигнала, для чего производится сравнение мгновенного значения напряжения на среднем выводе обмотки индуктивности колебательного контура с величиной управляющего сигнала /U/ на блоке сравнения и по его результатам включают или выключают /с помощью блока управления регулирующий элемент/ 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ регулирования выходного напряжения генератора синусоидальных колебаний.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Известен способ регулирования выходного напряжения генераторов, построенных на полупроводниковых приборах, работающих в ключевом режиме, путем изменения напряжения питания, в частности, с помощью импульсных стабилизаторов (или регуляторов) напряжения, содержащих регулирующий элемент, работающий в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ), и ограничительный дроссель [1] . Однако, для генераторов синусоидальных колебаний [2 ], имеющих в своем составе ограничительный дроссель, применение отдельного регулятора со своим дросселем оказывается сложным из-за двух моточных изделий (дросселей).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ регулирования напряжения генераторов, реализуемый с помощью последовательного регулирующего элемента, работающего в режиме ШИМ, и одного общего дросселя [3].

Недостатком известного способа является то, что при использовании его для регулирования выходного напряжения синусоидального генератора искажается форма его выходного напряжения за счет уменьшения скорости наростания мгновенного значения напряжения на колебательном контуре в первой четверти периода, когда производится выключение регулирующего элемента, и увеличения ее при включении регулирующего элемента. Это приводит к возникновению высших, в том числе, четных (наиболее неприятных для питания электрических машин) гармоник.

Целью настоящего изобретения является улучшение формы выходного напряжений генератора при его регулировании и упрощение.

Указанная цель достигается тем, что регулирование осуществляется в те интервалы времени, когда мгновенное значение напряжения на колебательном контуре, проходя нулевое значение, становится по абсолютной величине меньше заданного значения управляющего сигнала, для чего на этом интервале выключают регулирующий элемент, и включают его после того, как абсолютная величина мгновенного значения на колебательном контуре превысит заданное значение управляющего сигнала.

На фиг.1 приведена функциональная схема генератора, в котором реализуется предложенный способ, на фиг.2 - временные диаграммы напряжений, а на фиг. З - вариант принципиальной схемы.

Генератор содержит силовой каскад (СК) на транзисторных ключах 1 и 2 с колебательным LC (3 и 4) контуром на выходе, блок управления 5 силовых каскадом с обмоткой обратной связи 6 на входе: ограничительный дроссель 7, обмотка 8 которого включена в цепь питании через транзисторный регулирующий элемент (РЭ) 9; блок управления 10 РЭ с первой схемой сравнения СС 1 (11) на входе: вторую схему сравнения СС 2 (12), на входы которой поданы напряжения задания (Изад), регулирующее выходное напряжение генератора, и выпрямленное напряжение (приведенное к входной цепи) нагрузки, а также диод возвратного тока 13. При этом за один вход СС 1 (11) подано напряжение управляющего сигнала с выхода СС 2 (12), а на второй - со среднего вывода 14 индуктивности 3 колебательного контура.

Регулирование выходного напряжения генератора осуществляется следующим образом. Предположим, что напряжение на нагрузке (и величина, оказалось больше заданного. Тогда (с учетом инвертирования) напряжение сигнала U будет иметь отрицательный знак и через СС 1 (11) и БУРЭ (10) стремиться закрыть РЭ 9. Однако, это может произойти тогда, когда величина, U станет больше мгновенного значения напряжения на среднем выводе 14 индуктивности 3. Последнее будет тогда, когда мгновенное значение напряжения на колебательном контуре Ик и точке 14 (И14) приближается к нулю, а напряжение на обмотке дросселя Иур к своему максимальному значению. Это и проиллюстрировано на фиг. 2, где кроме того показано напряжение питания (Иа) силового каскада. Когда напряжение управляющего сигнала равно нулю или имеет положительный знак БУРЭ 10 не выключает РЭ 9 и напряжение питания непрерывно подается на СК генератора.

На фиг. 3 показан вариант принципиальной схемы генератора, реализующей предложенный способ регулирования, где в качестве схем сравнения 11 и 12 использованы операционные усилители, а выходной каскад 15 БУРЭ (10) имеет гистерезис. БУСК 5 выполнен на входном компараторе 16, выполняющем роль триггера, и двухкаскадном усилителе на транзисторах 17, 18 и 19, 20.

Макетный образец генератора был выполнен на отечественных элементах с выходной мощностью 500 Вт, напряжением 220 В частотой 50 Гц при напряжении питания (110 - 150) В.

Поскольку при регулировании выходного напряжения генератора выключение РЭ производится на интервалу 2 (рис.2), расположенном симметрично относительно точек перехода через ноль мгновенного значения напряжения на колебательном контуре, то в спектре выходного напряжения четные гармоники отсутствуют, а амплитуды нечетных гармоник составляют небольшой процент от основной гармоники, что улучшает форму кривой выходного напряжении генератора, а использование одного (общего) дросселя упрощает схему генератора.

Литература

1. Авт. свид. СССР N 232330 кл. H 02 M 35/14, 1969.

2. Авт. свид. СССР N 1525849 кл. H 02 M 7/5383, 1989.

3. Моин В.С. Стабилизационные транзисторные преобразователи. Энергоатомиздат, 1986. с. 151 рис. 4.16. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ регулирования выходного напряжения генератора синусоидальных колебаний с колебательным контуром на выходе его силового каскада и с регулирующим элементом, включенным последовательно в цепь питания силового каскада генератора и работающим в режиме широтно-импульсной модуляции, заключающийся в том, что формируют управляющий сигнал, определяющий уровень выходного напряжения, отличающийся тем, что выключают регулирующий элемент в те интервалы времени, когда мгновенное значение напряжения на колебательном контуре становится по абсолютной величине меньше величины управляющего сигнала, и включают регулирующий элемент, когда мгновенное значение на колебательном контуре по абсолютной величине превысит величину управляющего сигнала.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru