Устройство для автоматического регулирования преобразователя частоты со звеном постоянного тока

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты со звеном постоянного тока. Целью изобретения является повышение коэффициента мощности, обеспечение его постоянства и повышение надежности . Для увеличения выходного напряжения инвертора 3 тока увеличивают сигнал на выходе первого источника задающего напряжения (ИЗН) 8. В результате напряжение на выходе интегральных регуляторов 5 и 7 изменяется таким образом, что увеличивается выходное напряжение вьтрямителя 2 и выходi ное напряжение инвертора 3 тока. До (Л СП о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 М 5 42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i %

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3905001!24-07 (22) 05.06.85 (46) 07.12.86. Бюл. N - 45 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (72) В.П.Шипилло, С.И.Дрейслер, В.В.Ерисова и B.Í.Kîíäðàòþê (53) 621.316. 727(088.8). (56) Заявка Японии М 59-26191, кл. Н 02 М б/48, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 754610, кл. Н 02 M 5/42, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ÄÄSUÄÄ 1275702 A i (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты со звеном постоянного тока, Целью изобретения является повышение коэффициента мощности, обеспечение его постоянства и повышение надежности. Для увеличения выходного напряжения инвертора 3 тока увеличивают сигнал на выходе первого источника задающего напряжения (ИЗН) 8.. В результате напряжение на выходе интегральных регуляторов 5 и 7 изменяется та. ким образом, что увеличивается выходное напряжение выпрямителя 2 и выход- с ф ное напряжение инвертора 3 тока. До

1275702 тех пор, пока напряжение на входе блока управления выпрямителем 4 не превысит напряжения на выходе второго

ИЗН 12, напряжение на выходе интегрального регулятора 11 будет иметь велич:::--ну, определяемую узлом ограничения выходного напряжения !3 и устанавливающую минимально возможное значение угла управления инвертора 3.

При дальнейшем увеличении напряжения

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты со звеном постоянного тока, применяемых, например, в электротермических установках для высокочастотной закалки и плавки металлов.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности, обеспечение его постоянства, а также повышение надежности преобразователя.

На чертеже представлена схема предпагaeMoro устройства.

Устройство для регулирования преобразователя частоты, выполненного в виде питаемого от выпрямителя

2 инвертора 3 тока с самовозбуждением, к входу системы 4 управления выпрямителя подключен выход пропорционально-интегрального регулятора

5, входы которого соединены с выходом датчика выходного тока выпрямителя 6 и выходом интегрального регулятора 7. Два входа интегрального регулятора 7 соединены с первым ИЗН

8 и выходом датчика 9 выходного напряжения интегратора. Вход блока 10 управления инвертора подключен к выходу второго интегрального регулятора 11. Входы интегрального регулятора 1! соединены с вторым ИЗН !2 и с входом блока 4 управления выпрямителя. Интеграторы 7 и 11 ограничены по току узлами 13 и 14. К выходу преобразователя 1 частоты подключены нагрузка 15 и датчик 9.

Устройство работает следующим образом. первого ИЗН 8 угол управления инвертора 3 тока увеличивается до тех пор, пока не достигается равенство выходного напряжения инвертора и сигнала первого ИЗН 8, а также пока напряжение на входе блока. управления выпрямителем 4 не становится равным напряжению на выходе второго ИЗН 12. Таким образом происходит регулирование напряжения в двух режимах. 1 ил.

В устройстве напряжение на нагрузке 15 регулируется и стабилизируется с помощью выпрямителя 2 через пропорционально-интегральный 5 и первый интегральный 7 регуляторы и, кроме того, дополнительно с помощью инвертора 3 тока через второй интегральный регулятор !1. Контур, содержащий пропорционально-интегральный регулятор 5, имеет максимальное быстродействие,.за ним следует контур с первым интегральным регулятором 7 и далее контур, включающий второй интегральный регулятор ll. При таком ограничении быстродействия отработка основного (первого) задающего напряжения производится вначале с помощью выпрямителя в функции разности первого сигнала задания и сигнала, пропорционального контролируемому параметру, а затем с помощью инвертора в функции разности второго сигнала задания и сигнала на входе блока управления выпрямителем 4.

Предположим, что требуется увеличение выходного напряжения инвертора 3 тока. Для этого увеличивают сигнал на выходе первого ИЗН 8. В результате напряжения на выходе реЗО гуляторов 5 и 7 изменяются таким образом, что увеличивается выходное напряжение выпрямителя 2 и далее выходное напряжение инвертора 3 тока.

До тех пор, пока напряжение на входе блока управления выпрямителя 4 не превысит напряжение на выходе вт орого ИЗН 12, напряжение на выходе регулятора 1 l будет иметь величину, определяемую узлом ограничения выход1275702 формула из обр ет ения

Составитель О.Парфенова

Техред.д.Кравчук Корректор М.Максимишииец .

Редактор Г.Гербер

Заказ 6578/54

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения 13 и устанавливающую минимально возможное значение угла управления инвертора 3. При дальнейшем увеличении задающего напряжения источника 8 напряжение на выходе ин- 5 тегратора 5 достигает величины, превышающей напряжение на выходе ИЗН 12, напряжение на выходе регулятора ll изменяется и увеличивает угол управления инвертора 3. Процесс продолжа- 1О ется до тех пор, пока не достигается равенство выходного напряжения инвертора и первого сигнала задания, а также пока напряжение на входе блока

4 управления не становится равным >5 напряжению на выходе источника 12.

Таким образом осуществляется регулирование напряжения в двух режимах.

Первый при изменении выходного напряжения выпрямителя 2 и постоянство угла управления инвертора 3, второй— при постоянстве выходного напряжения выпрямителя, близко к максимальному его значению, и изменении угла управления инвертора. При подключении вхо.>5 да второго интегрального регулятора

11 к входу системы управления выпрямителя повышается надежность работы преобразователя за счет исключения влияния изменений напряжения питаю- ЗО щей сети переменного тока. Это объясняется тем, что вторым контуром регулирования осуществляется стабилизация не выходного напряжения выпрямителя, а его угла управления, т.е. обеспечивается постоянство коэффициента мощности преобразователя.

Кроме того, использование в качестве сигнала обратной связи для второго интегрального регулятора напряжения 4О на входе системы импульсно-фазового управления выпрямителя позволяет исключить электрическую связь регулятора 11 с высоковольтной силовой схемой, а также сравнительно сложный в реализации датчик выходного напряжения выпрямителя электронного типа, выполненного по принципу модулятордемодулятор, что упрощает устройство и повышает надежность установки в целом.

Устройство для автоматического регулирования преобразователя частоты со звеном постоянного тока, содер. жащее пропорционально-интегральный регулятор, первый интегральный регулятор, второй интегральный регулятор, датчик выходного тока выпрямителя, датчик выходного напряжения инвертора, два источника задающего напряжения, причем к входу блока управления выпрямителем подключен выход пропорционально-интегрального регулятора, к одному из входов которого подключен выход датчика выходного тока выпрямителя, к другому входу — вы- ход первого интегрального регулятора, первый и второй входы которого соединены с выходом первого источника задающего напряжения и с выходом датчика выходного напряжения инвертора соответственно, вход блока управления инвертором тока соединен с выходом второго интегрального регулятора, первый вход которого соединен с выходом второго источника задающего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэф4ащиеита мощности преобразователя, обеспечения его постоянства и повъааеиия надежности преобразователя, второй вход второго интегрального Регулятора соединен с входом блОка управления выпрямителя.