Устройство для формирования синхронизирующих импульсов самовозбуждающегося инвертора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗИРУКМЦИХ ИМПУЛЬСОВ САМОВОЗБУЖДАЮЩЕГОСЯ ИНВЕРТОРА, содержащее синхронизируюшзий трансформатор, два транзисторных ключа, два базовых диода, эмиттерный диод, два базовых резистора, резистор смещения, коллекторный резистор и источник питания постоянного тока, причем первичная обмотка трансформатора предназначена для подключения к источнику синхронизирующего напряжения, средняя точка вторичной обмотки подключена через эмиттерный диод к эмиттерам транзисторных ключей, коллекторы которых через коллекторный резистор присоединены к источнику питания, резистор смещения подключен между эмиттерами и источником питания, базовые диоды включены между базами и средней точкой вторичной обмотки, а ее начало и конец через базовые резисторы связаны с базами транзисторных ключей, отличающеес я тем, что с целью повышения точности синхронизации путем стабилизас S ции длительности выходных импульсов, оно снабжено двумя выпрямителями, (Л двумя дополнительными резисторами и двумя конденсаторами, а синхронизирующий трансформатор снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками, причем входы выпрямителей подключены к дополнительным обмоткам, а их выходы - к соединенным попарно парал-, лельно конденсаторам и дополнительным резисторам которые включены между базовыми резисторами и началом и концом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 02 I"1 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -з ед,.

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р Ь4кй 0 Т А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3610699/24-07 (22) 23.06.83 (46) 30.08.84.Бюл. Ф 32 (72) А.С.Перецман, В.А.Коган и С.Е.Тупало (71) Произвбдственное объединение

Центроэнергоцветмет" (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Писарев А.Л., Деткин А.Л.

Системы управления тиристорными преобразователями. M., "Энергия", 1975, с. 191-192.

2. Там же, с. 194.

3. Батоврин А.А. и др. Цифровые системы управления электроприводами.

Л., "Энергия", 1977, с. 110, рис.4-20. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СИНХРОНИЗИРУ1ОЩИХ ИМПУЛЬСОВ САМОВОЗБУЖДАЮЩЕГОСЯ ИНВЕРТОРА, содержащее синхронизирующий трансформатор, два транзисторных ключа, два базовых диода, эмиттерный дйод, два базовых резистора, резистор смещения, коллекторный резистор и источник питания постоянного тока, причем первичная обмотка трансформатора предназначена для подключения к источнику синхро„.,SU„„1 l 112 7 А низирующего напряжения, средняя точка вторичной обмотки подключена через эмиттерный диод к эмиттерам транзисторных ключей, коллекторы которых через коллекторный резистор присоединены к источнику питания, резистор смещения подключен между эмиттерами и источником питания, базовые диоды включены между базами и средней точкой вторичной обмотки, а ее начало и конец через базовые резисторы связаны с базами транзис— торных ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повьпнения точности синхронизации путем стабилизации длительности выходных импульсов, оно снабжено двумя выпрямителями, двумя дополнительными резисторами и двумя конденсаторами, а синхронизирующий трансформатор снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками, причем входы выпрямителей подключены к дополнительным обмоткам, а их выходы — к соединенным попарно парал-, лельно конденсаторам и дополнитель— ным резисторам, которые включены между базовыми резисторами и началом и концом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах управления преобразователями повышенной частоты с .самовозбуждающимся инвертором, применяющихся, например, для индукционного нагрева.

Известно устройство для формирования синхронизирующих импульсов, со— держащее транзистор, базовая цепь которого подключена к вторичной обмотке синхрониэирующего трансформатора, а коллектор через резистор к источнику питания постоянного тока E)).

Недостатком устройства является зависимость положения переднего фронта импульса и его ширины от величины синхронизирующего напряжения.

Известно также устройство, в котором в качестве элемента, фиксирующего переход синхронизирующего напряжения через ноль, используются операционные усилители Е2 2.

В известном устройстве положение импульса фиксировано. Кроме того, в устройстве используются формирователи длительности импульса„ что усложняет систему управления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для формирования синхронизирующих импульсов, содержащее .синхронизирующий трансформатор, два транзисторных ключа, два базовых диода, эмиттерный диод, два базовых резистора, резистор смещения, коллекторный резистор и источник пита ния постоянного тока, причем первичная обмотка трансформатора предназначена для подключения к источнику

,синхронизирующего напряжения, средняя точка вторичной обмотки подклю-

45 чена через эмиттерный диод к эмиттерам транзисторных ключей, коллекторы которых через коллекторный резистор присоединены к источнику питания, резистор смещения подключен между эмиттерами и источником питания, базовые диоды включены между базами и средней точкой вторичной обмотки, а ее начало и конец через базовые резисторы связаны с базами транзисторных ключей-Х 33. 55

Недостатком устройства является невысокая точность синхронизации, вследствие зависимости длительности.ЗР 2 выходных импульсов от амплитуды синхронизирующего напряжения. Эта зависимость объясняется тем, ч :о при изменении выходного напряжения инвертора преобразователя частоты изменяется и величина синхронизирующего напряжения, которое через разделительный трансформатор поступает в усТройство синхронизации. При работе пре— образователя частоты, питающего индукционную установку, величина выход— ного напряжения может меняться от близкого к нулю до номинального, в таких же пределах изменяется и напряжение синхронизации. В связи с этим длительность выхОдного импульса устрîéñòâа синхронизации уменьшается при увеличении выходного напряжения ипвертора и увеличивается при его уменьшении.

Условием нормального режима работы (амовозбуждающегося последовательно-параллельного инвертора является синхронное включение силовых тиристоров в момент перехода напряжения на колебательном контуре через нулевое значение. Если длительность выходного импульса синхронизирующего устройс тва изменяется в процессе работы, то система управления инвер:. ором, которая ведется передним или задним фр энтом. импульса синхронизирующего устройства, формирует импульс управ— пения силовыми тиристорами не синхронизированный с моментом перехода напряжения на колебательном нагрузочном кон", óðå через нуль, что сужает диапазон устойчивой работы инвертора, затрудняет процесс запуска, приводит к увеличению перенапряжений на элементах силовой схемы.

Цель изобретения — повышение точности синхронизации устройства путем

còàбилизации длительности выходных импульсов.

3оставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя выпрямителями, двумя дополни-ельными резисторами и двумя конденсаторами, а синхронизирующий трансформатор снабжен двумя,цополнительными вторичными обмотками,, причем входы выпрямителей подключены к дополнительным обмоткам, а их выходы — к соединенным попарно параллельно конденсаторзм и дополнительным резисторам, которые вклкьчены между базовыми резисторами

3 1111 и началом и концом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства формирования синхронизируЪщих импуль- сов самовозбуждающегося инвертора.

Устройство содержит ранзисторные ключи 1 и 2, состоящие из попарно соединенных транзисторов, коллекторы которых объединены и через коллектор- 1O ный резистор 3 подключены к отрицательному полюсу источника 4 питания, эмиттеры через резистор смещения 5 также подключены к отрицательному полюсу источника питания. Базы через базовые резисторы 6 и 7 и дополнительные резисторы 8 и 9 соединены с началом и концом вторичной обмотки

10 синхронизирующего трансформатора

11, а через базовые диоды 12 и 13 — со средней точкой той же обмотки трансформатора, которая через эмиттерный диод 14 соединена с общей точкой эмиттеров ключевых элементов.

Две дополнительные вторичные обмотки 15 и 16 трансформатора подключены к выпрямительным мостам 17 и 18,, выходы которых подключены к конденсаторам 19 и 20 и дополнительным резисторам, соответственно параллельно соединенным. Выходом устройства является вывод со средней точки синхронизирующего трансформатора и вывод с общей точки коллекторов ключевых элементов.

Устройство работает следующим об35 разом.

В течение большей части каждого полупериода питающего напряжения

237 ф открыт один из двух ключей 1 или 2, причем ток в цепи базы ключевого элемента обусловливается наличием напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора 11. Выходное напряжение схемы при этом равно нулю. Вблизи нулевого. значения напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора

11 происходит закрытие обоих ключей под действием напряжения смещения, которое поступает с диода 1,4 и резисторов 8 и 9 соответственно. При этом на выходе устройства формируется импульс. При увеличении выходного напряжения инвертора величина синхронизирующего напряжения также увеличивается, одновременно с этим растет значение выпрямленного напряжения на резисторах 8 и 9, питание которых осуществляется через выпрямительные мосты и сглаживающие конденсаторы

19 и 20 от дополнительных обмоток

15 и 16 трансформатора 11. Таким образом, величина напряжения смещения, поступающего на базы ключевых элементов, изменяется пропорционально изменению напряжения питания устройства. Наличие такой связи позволяет стабилизировать длительность выходного импульса устройства в широком диапазоне изменения выходного напряжения инвертора.

Применение предлагаемого устройства для синхронизации позволяет расширить диапазон устойчивой работы преобразователя при регулировании выходного напряжения, обеспечить надежный запуск преобразователя при изменяющейся нагрузке.

1111237

Составитель В, Бунаков

Редактор Л. Вес еловская Техред А, Баби нец

Корректор О.Тигор

Подписное

Филиап ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6324/43 Тираж б66

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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