Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты

 

. 5 СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, содержащее генератор опорного напряжения, связанный через компаратор с распределителем-формирователем , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двухполупериодным выпрямителем без фильтра , пороговым элементом, дизъйнктором, счетным триггером, генератором лйнейно изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый связан с первым входом дизъюнктора, к второму входу которого подключен блок пуска, а к выходу - счетный триггер , выход которото через генератор / % (Л линейно изменяющегося напряжения присоединен к входу компаратора. СП И ро М/

СЯОСИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ.. 2 P 1 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И ABTQPCHOINf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЧАСТОТЫ, содержащее генератор опорйого напряжения, связанный через компаратор с распределителем-формирователем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двухполупериодным выпрямителем беэ фильтра, пороговым элементом, дизъюнктором, счетным триггером, генератором линейно изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый элем. нт связан с первым входом дизъюнктора, к второму входу которого подключен блок пуска, а к выходу - счетный триг. гер, выход которого через генератор линейно изменяющегося напряжения присоединен к входу компаратора. Ф ФиВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3361259/24-07 .(22) 05.12.81 (46-) 30.04.83. Бюл. 9 16

:(72) E.Е.Чаплыгин и Е.B.Äîët5èëèí (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетичес кий институт (53) 621. 316. 727 (088. 8} (56) 1. Желеров Г.Г. Тиристорные пре, образователи частоты с непосредствен-, .ной связью. М., "Энергия", 1977, .с. 210-239.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2671856/24-07, кл. Н 02 P 13/16, 1977. о

; (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ,ЯО„„1015481 A

С.

°

\Ю

Ю

1015481

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в вентильных преобразователях частоты для индукционного нагрева крупногабаритных слитков.

Известно устройство для управления 5 вентильными преобразователями частоты, построенное по синхронному принципу управления (1 3.

Указанное устройство может быть применено для питания индуктора при 10 нагреве крупногабаритных слитков на пониженной частоте.

Недостатком указанного устройства являются недостаточные функциональные возможности. 15

Наиболее близким к предлагаемому устройство для фазового управления зависимым вентильным преобразователем которое реализует вертикальный принцип управления и состоит из источника опорного (развертывающего) напряжения, компаратора и распределителяформирователя. На второй вход компаратора подается управляющий сиг— нал (2 j.

Недостатком из вест ного. устройства является то, что он не способен обес,печить работу преобразователя. частоты в режиме термостатирования: частота резонанса нагрузочной цепи, включающая конденсатор, заранее неизвестна, в связи с этим представляет трудность. формирования управляющего сигнала,тем боЛЕе, чем резонансная частота в свою очередь зависит от температуры слитка.

Цель изобретения — расширение фун-З5 кциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее генератор опорно-40

ro напряжения, связанный через компаратор с распределителем-формирователем, снабжено двухполупериодным выпрямителем без фильтра, порбговым элементом, дизъюнктором, счетным ;45 триггером, генератором линейно изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый элемент связан с первым входом дизьюнктора, к второму входу которого подключен блок пуска,. а к выходу счетный .триггер, выход которого через генератор лйнейно изме- няющегося напряжения присоединен ко входу компаратора.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — схема силовой части; на фиг.3временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Двухполупериодный выпрямитель без бО фильтра,1 через пороговый элемент 2 подключен к входу дизьюнктора 3, ко второму. входу которого присоединен блок пувка 4. Выход дизъюнктора 3 через счетный триггер 5 и генератор ли-б5 нейно изменяющегося напряжения 6 присоединен к, входу компаратора 7, к второму входу которого подключен генератор опорного напряжения 8, а к выходу — распределитель-формирователь

9, Непосредственный преобразователь частоты 10 связан с индуктором 11 через конденсатор 12. На диаграмме 13 представлена главная составляющая выходного напряжения непосредственноro преобразователя 10 частоты, на диаграмме 14 — напряжение на конденсаторе 12., на диаграмме 15 — сигнал на выходе двухполупериодного выпрямителя 1, на диаграмме 16 — сигнал на выходе порогового элемента 2, на диаграмме 17 - напряжение на выходе счетного триггера 5, на диаграмме18напряжение на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения 6 (управляющее напряжение) .

Устройство работает следующим образом. В момент й. повышается единичный логический сигнал с блока 4 пуска, который через дизъюнктор 3 поступает на счетный триггер 5 и перебрасывает

его в противоположное исходному состояние. К моменту t накопительный элемент генератора линейно изменяющегося напряжения 6 полностью заряжен.

По команде с триггера 5 начинается разряд накопительного элемента и управляющее напряжение (диаграмма 18) начинает уменьшаться по линейному закону,-главная составляющая выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты (диаграмма 13) в соответствии с принципом вертикального управления повышает форму управляющего напряжения. Сначала происходит заряд конденсатора 12, а затем после того, как управляющее напряжение,(диаграмма 18) в момент t> меняет свой знак, начинается разряд конденсатора 12 и в момент t> напряжение на конденсаторе 12 становится равным нулю (диаграмма 14). Напряжение с конденсатора 12 подается на вход двухполупериодного выпрямителя без фильтра 1, при напряжениях на конденсаторе 12, близких к нулю, срабатывает пороговый элемент 2 и в момент через диэъюнктор 3 выдает единичный сигнал на счетный триггер 5, который вновь перебрасывается. Начинается формирование нарастающей части управляющего напряжения (диаграмма 18), Напряжение на конденсаторе сначала продолжает уменьшаться, а в момент

t+ при смене знака управляющего напряжения напряжение на конденсаторе начинает стремиться к нулю. В момент вновь срабатывает пороговый эле5 мент 2 и начинает формироваться падающая часть управляющего напряжения..1015481

Составитель О. Парфенова

Редактор Н.Ковалева Техред О.Неце

Корректор . С. Шекмар

Заказ 3229/51 Тираж б87 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Таким образом, в установившемся ,режиме на конденсаторе 12 напряжение отстает от выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты на 90 эл.град.,что соответствует резонансу в нагрузочном контуре 5 (фиг.. 2) . При увеличении резонансной частоты нагрузочного контура меняется частота управляющего напряжения, буричем при уменьшении периода управляю-щего напряжения прямо пропорционально 10 уменьшается его амплитуда.За счет этого. выходная частота непосредственного преобразователя частоты всегда равна резонансной частоте контура, а снижение амплитуды выходного напряжения при росте 1$ частоты обеспечивает воспроизведение управляющего сигнала в выходном на- пряжении преобразователя.

Применение изобретения в установ" ках индукционного нагрева крупногабаритных слитков позволит эффективно использовать преобразователь не только в режиме нагрева, но и в режиме термостатирования, что позволит уменьшить установленную мощность силового оборудования на 10-15%, так

;как отпадает необходимость в допОлнительном источнике для поверхностного нагрева, улучшается равномерность температурного поля в слитке, уменьшается время нагрева на 10-20%, что увеличивает производительность и снижает потери металла на окалину.