Функциональный преобразовательдвух напряжений

Функциональный преобразовательдвух напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сееез Советскни

Се наанстичасвнк

Республик

pi>796865 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 050279 (21) 2720646/18-24 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

О убликовано 150181 Бюллетень ЙЯ 2

Дата опубликования описания 15.0181 (5!)м. клз

G 06 G 7/26

Гоеуяарственнмя воивтет

СССР яо ямам нзобретеиня в открмтмй (53) УДК 681. 335 (088. 8) (72) Автор изобретения

Г. И. Гайдай (71) Заявитель

Г

9VHKQHOHA31bHbI8 IIPEOBPA3OBATEJIb PBJJX °;;, -; —.—. - 7

НАПРЯЖЕНИЙ

1 "-йi ь1 4ь .j" t. g ". (54) Изобретение относится к вычислительной: технике и может быть использовано в радиотехнике и приборостроении.

Известен функциональный преобразователь двух напряжений, содержащий потенциометры, ключи и усилитель (1) .

Недостатком этого преобразователя является его малая надежность, обусловленная применением потенциометров.

Наиболее близок по назначению и технической сущности к предлагаемому функциональный преобразователь двух напряжений, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, усилитель, первый вращающийся трансформатор, фазочувствительный выпрями тель и фильтр, а также второй вращающийся трансформатор, установленный на одном валу с первым вращающимся трансформатором (2 .

Недостатком данного функционального преобразователя является его малая надежность, обусловленная применением второго вращающегося трансформатораа.

Цель изобретения — повышение надежности преобГ азователя.

Поставленная цель достигается тем, что функциональный преобразоваr åëü двух напряжений, содержащий фаэовращатель, вход которого является первым входом преобразователя, и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, первый фазочувствительный выпрямитель и первый фильтр, дополнительно снабжен суммирующим усилителем, вторым фазочувствительным выпрямителем и вторым фильтром, 10 причем первый вход суммирующего усилителя соединен с выходом фаэовращателя, второй вход является вторым входом преобразователя, а выход соединен со входом вращающегося транс15 форматора, выход которого соединен со входом второго фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен со входом второго фильтра, выходы первого и второго фильтров являются

26 соответственно первым и вторым выходами преобразователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы, пояс25 няющие принцип работы преобразователя.

Преобразователь содержит фазовращатель 1, суммирующий усилитель 2, вращающийся трансформатор 3, перний

30 фазочувствительный выпрямитель 4, 796865

60 первый фильтр 5, второй фазочувствительный выпрямитель 6 и второй фильтр 7.

Функциональный преобразователь работает следующим образом.

На вход суммирующего усилителя 2 поступает второе входное напряжение

0 и напряжение Uq> c выхода фаэовращагеля 1, осуществляющего сдвиг по фазе первого входного напряжения 04 на такой угол, чтобы разность по фазе между напряжениями U и U была равна 90 (фиг.. 2, B). Суммйрующий усилитель 2 осуществляет суммирование напряжений 0 > и 0 > (фиг.2,C);

Напряжение U с выхода суммирующего усилителя 2 поступает на вход враща- l5 ющегося трансформатора 3, ротор которого поворачивается на угол Об при этом на выходе вращающегося трансформатора 3 формируется напряжение

0 р, являющееся некоторой функцией ф напряжения 06 и угла g, . Функциональная связь 08 - с U линейная и определяется коэффициентом трансформации вращающегося трансформатора 3. Если в качестве вращающегося трансформатора 3 используется синусно5 косинусный вращающийся трансформатор, то зависимость между U и с6 синусоидальная или косинусойдальная. При линейном вращающемся трансформаторе зависимость между U и с6 Зо

Вт является линейной. Таким образом, на выходе вращающегося трансформатора 3 формируется напряжение U>> являющееся функцией ж и U, а следовательно, Uq и 02. Далее необходимо З5 выделить две составляющие напряжения 0>z которые были бы пропорциональны U< и UZ . Это осуществляется посредством двух фазочувствительных выпрямителей 4 и 6 и двух фильтров 4()

5 и 7. Первый фазочувствительный выпрямитель 4 работает с опорным напряжением U „„,,совпадающим по частоте и фазе с напряжением 0,рй, при этом на его выходе формируется напряжение 0,Р4 „ (фиг. 2, Е) . Если

45 рассмотреть составляющие этого напряжения за полнериода (т - t4), то видно, что первая составляющая UZ совпадает с напряжением U, а вторая составляющая 0 совпадает с напря-® ее жением U® . Установленный на выходе фазочувствительного выпрямителя 4 фильтр 5 удаляет составляющую О,>, которая за полпериода (с2- t4 ) имеет равные как положительную, так и отри- 55 цательную составляющие. Таким образом, постоянное напряжение U

Аналогично работает канал выделения второй составляющей напряжения

U>, а именно напряжения, пропорционального 0<. В этом случае второй фазочувствительный выпрямитель 6 65 запитывается опорным напряжением 0»п,, которое по фазе и частоте совпадает с напряжением U . Второй фильтр 7 осуществляет удаление составляющей напря>кения 01 из напряжения U >4 2 (фиг. 3, О), в результате чего йапряжение 0> (фиг. 2, F) на выходе второго фильтра 7 пропорционально входному сигналу О,> и не зависит от величины входного сигнала U .

Таким образом, на выходе функционального преобразователя сформированы два напряжения U< z 0<», которые пропорциональны соответственно входным сигналам 0 q u U> и связаны -определенной функциональной зависимостью с углом поворота ротора сб вращающегося трансформатора 3.

Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения задачи состоит в том, что при сохранении положительных свойств известного преобразователя (простота и точность преобразования), предлагаемый функциональный преобразователь обеспечивает повышение надежности.

Известные функциональные преобразователи, построенные на основе двух вращающихся трансформаторов, имеют недостаточную надежность, что обусловлено низкими показателями надежности вращающихся трансформаторов конструктивно сло>хных и дорогих электрических машин. Так, срок службы современных вращающихся трансформаторов (типа СКТ вЂ” 225, ЗВТ вЂ” 2ТВ и т. д.) не превышает 2200 ч, а интенсивность отказов составляет 20 10 1/ч.

Предлагаемый функциональный преобразователь позволяет испольэовать только один вращающийся трансформатор, что дает значительный выигрыш не только в надежности, но также в весе и стоимости преобразователя. Наличие дополнительных элементов, выполненных на основе современной элементной базы, в предлагаемом функциональном преобразовйтеле, а именно: суммирующего усилителя, второго фазочувствительного выпрямителя и второго фильтра— не вносит существенного усложнения в преобразователь. Так, если принять интенсивность отказов фаэовращателя 34= 1,2 ° 10 1/ч, суммирующего уси-б лителя и усилителя в прототипе 5 = б

= 2 ° 10 1/ч, вращающегося трансформатора gу 20 ° 10 1/ч, фазочувствительного выпрямителя = 0,8 10 1/ч и фильтра 3,5= 0,2 10 1/ч, то интенсивность отказов предлагаемого функционального преобразователя jt =it + g +3 +

Л 4

+ 2Я4. +2 3.g = 25,2 10 1/ч, а интенсйвность отказов известного функционального преобразователя it< =. „+ Я + 2 Л +

+ A4+ it 5 = 44,2 ° 10 1/ч, т. е. и адежность предлагаемого функционального преобразователя в 1,7 раза выше, чем надежность известного функционального преобразователя.

796865

Формула изобретения фВ

Функциональный преобразователь двух напряжений, содержащий фазовращатель, вход которого является первым входом преобразователя, и последовательно соединенные вращающийся трансформатор, первый фазочувствительный выпрямитель и первый фильтр, о т л и-. а ю щ и и с sf тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен суммирующим усилителем, вторым .фазо!

О чувствительным выпрямителем и вторым фильтром, причем первый вход суммйрующего усилителя соединен с выходом фазовращателя, второй вход является вторым входом преобразователя, а выход соединен со входом вращающегося трансформатора, выход которого соединен со входом второго фазочувствительного выпрямителя, выход которого соединен со входом второго фильтра, выходы первого и второго фильтров являются соответственно первым и вторым выходами преобразователя.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент CtdA Р 3158739, кл. 235-197, опублик. 1964.

2. Руководство по технической эксплуатации радиолокационной станции "Гроза — 76M", кн. 2, 1977, с. 36, рис. 5 (прототип).

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4