Устройство для управления автономным инвертором

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для управления резонансными инверторами . Целью изобретения является повышение эффективности использования тиристоров инвертора при чении требуемых мощности и напряжения нагрузки. Датчик обратного напряжения 1 формирует сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик 5. Когда на его выходе число сравняется с числом, записанным в источнике параллельного кода, на оче (Л fpu.z.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 02 М 7 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3874265/24-07 (22) 28.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Г.Н.Горбачев, А.К.Калиманов и Е.Е.Чаплыгин (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 506104, кл. Н 02 М 7/48, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11 736357, кл. Н 02 P 13/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

9 660162,кл. Н 02 Р 13/16, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для управления резонансными инверторами. Целью изобретения является повышение эффективности использования тиристоров инвертора при полу чении требуемых мощности и напряжения нагрузки. Датчик обратного напряжения 1 формирует сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик 5. Когда на его выходе число сравняется с числом, записанным в источнике параллельного кода, на очеМ

1277321 редную группу тиристоров будут подаваться импульсы управления. При равенстве чисел, записанных в счетчиках

13 и 14, на выходе блока сравнения

15 устанавливается сигнал логической единицы, что свидетельствует о том, что с момента подачи предыдущего импульса управления прошел интервал вре.

Изобретение относится к преобразо.вательной технике и предназначено для управления резонансными инверторами, питающими, в частности, установки индукционного нагрева. 5

Целью изобретения является повышение эффективности использования тиристоров инвертора при получении требуемых мощности и напряжения нагрузки. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема jjcTpoHcTBB> на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип записи числа, пропорционального длительности полуволны свободньгс колеба- 1 ний, возникающих в нагрузке; на фиг.

3 — временные диаграммы, поясняющие принцип формирования импульсов управления, Датчик 1 обратного напряжения ти- 20 ристоров соединен с динамическим

S-входом RS-триггера 2, выход которого подключен к управляющему входу первого блока 3 запрета, через который в свою очередь генератор 4 такто- 25 вых импульсов связан с входом первого счетчика 5. Один из входов первого блока 6 сравнения связан с выходом счетчика 5, а другой подключен к источнику 7 параллельного кода. За- щ датчик 8 времени паузы, датчик 9 нулевого тока инвертора, датчик 10 тока нагрузки подключены к входам первого конъюнктора 11, выход которого . связан с управляющим входом второго блока 12 запрета и с динамическим вхс дом установки нуля третьего счетчика 13. Генератор 4 связан также напрямую и через блок 12 запрета с так-! товыми входами, соответственно, второго счетчика 14 и третьего счетчика 13. Выходы счетчиков 13 и 14 подключены к входам второго цифрового мени, равный полупериоду собственной частоты нагрузочного контура, т.е. настал момент подачи очередного импульса управления. Этому условию соответствует одновременное совпадение во времени логических единиц на выхо дах блоков сравнения 6 и 15, которое является коньюнктором 16, 3 ил. блока 15 сравнения. Выходы блока 6 запрета и блока 15 сравнения подключены к входам второго конъюнктора 16, который через формирователь 17 импульсов управления связан с R-входом триггера 2, с динамическими входами установки нуля счетчиков 5 и 14, а также с внешним по отношению к предлагаемому изобретению устройством, На фиг. 2 временные диаграммы соответствуют: 18 — сигналу на выходе задатчика 8 времени паузы 19 — сигналу на выходе датчика 9 нулевого тока инвертора; 20 — сигналу на выходе датчика 10 тока нагрузки; 21 сигналу на выходе счетчика 13.

На фиг. 3 временные диаграммы соответствуют:-22 — сигналу на выходе датчика 1 обратного напряжения тиристоров; 23 — сигналу на выходе счетчика 5; 24 — счгналу на выходе источника 7 параллельного кода 25 сигналу на выходе блока б сравнения;

26 — сигналу на выходе счетчика 14, 27 — сигналу на выходе счетчика 13;

28 — сигналу на выходе блока 15 сравнения; 29 — сигналу на выходе формирователя 17 импульсов управления.

Принцип записи в счетчик числа, пропорционального длительности полуволны свободных колебаний в нагрузочном контуре (фиг. 2).

В момент времени t на выходе эле1 мента 8 появляется сигнал паузы, указывающий на снятие импульсов управления. В момент времени и на выходе элемента 9 появляется сигнал, указывающий на то, что ток по элементам схемы инвертора прекращен. С этого момента в нагрузке начинаются затухающие колебания с собственной частотой нагрузочного колебательного

1277321 контура. В момент t> на третий вход схемы 11 приходит импульс, равный полупериоду вышеупомянутых колебаний, который длится до t4 . Одновременно на выходе элемента 11 формируется сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов с генератора 4 через схему запрета 12 на тактовый вход счетчика 13. Одновременно по динамическому входу установки нуля про-to исходит сброс числа, ранее записанного в этом счетчике. В момент t4 кончается полуволна свободных колебаний в нагрузочном контуре и на счетчик 13 перестают проходить тактовые импульсы из-за запирания блока

12 запрета. Записанное новое число сохраняется до следующего совпадения сигналов 18, 19 и 20, а после окончания сигнала паузы оно использу- 2О ется как эталонное для формирования временного интервала между импульсами управления.

Принцип формирования импульсов управления (фиг. 3).

Как только к какой-нибудь группе тиристоров инвертора прикладывается обратное напряжение, датчик 1 обратного напряжения формирует сигнал (момент времени t+) разрешающий прохождение тактовых импульсов на счетчик

5 через блок 3 запрета с генератора

4. К моменту начала счета счетчик 5 установлен в ноль, при этом на выходе схемы 6 сравнения образуется на- 35 пряжение логического "0". В момент времени t,êîãäà число на выходе счетчика 5 сравняется с числом, записанным в источнике параллельного кода, на выходе схемы 6 сравнения 40 устанавливается сигнал логической "1".

Так как в источнике параллельного кода записано число, равное минимально допустимому времени запирания тиристоров, то с момента t< можно по- 45 давать импульсы управления на очередную группу тиристоров. В момент число на выходе счетчика 14 сравнивается с числом, записанным в счетчике

13. На выходе блока 15 сравнения ус- 50 танавливается сигнал логической "1".

Следовательно, с момента подачи предыдушего импульса управления прошел интервал времени, равный полупериоду собственной частоты нагрузочного кон-55 тура, т,е. настал момент подачи очередного импульса управления, оптимального с точки зрения эффективного использования тиристоров, т.е. если к моменту времени на запираемые тиристоры прикладывается обратное напряжение в течение необходимого времени, то настает момент формирования нового импульса управления. Этому условию соответствует одновременное совпадение по времени логических единиц на выходах блоков 6 и 15, которое выявляется вторым конъюнктором 16. В описанном случае это произошло в момент

Одновременно с началом формирования импульса управления происходит обнуление счетчиков 5 и 14 по динамическим входам установки нуля и переброс RS-триггера, что прекращает по-, дачу тактовых импульсов на счетчик

5. С момента начала счета счетчиком

14 нового числа начинается новый цикл на формирование очередного импульса управления, который формируется в момент

Допустим, в интервале времени происходит запись нового числа в счетчик 13 по алгоритму, объясненному по диаграммам на фиг. 2. В этом случае блок 15 сравнения срабатывает в момент t«, .e раньше, чем блок 6 сравнения, который срабатывает в момент t . Импульс управления в этом случае сформируется в момент t

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную работу инвертора, кроме того, благодаря минимально допустимому времени запирания тиристора> дает возможность более эффективно использовать тиристоры инвертора, за счет подстройки частоты следования импульсов управления под собственную частоту нагрузочного контура ° Это -в свою очередь повышает срок службы тиристоров, снижает в них потери, что приводит к повышению

КПД преобразователя в целом.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для управления автономным инвертором, содержащее датчик обратного напряжения тиристоров, генератор тактовых импульсов, связанный через первый блок запрета с тактовым входом первого счетчика, выход которого подключен к одному из входов первого цифрового блока сравнения, к другому входу которого подключен ис1277321 точник параллельного кода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности использования тиристоров инвертора при получении требуемых мощности и напряжения нагрузки, введены RS-триггер с динамическими входами, задатчик времени паузы, датчик нулевого тока инвертора, датчик тока контура нагрузки, первый конъюнктор, второй блок запрета, второй и третий счетчики,, второй цифровой блок сравнения, второй коньюнктор и формирователь импульсов управления, причем датчик обратного напряжения тиристоров подключен к Sвходу RS-триггера, выход которого подключен к управляющему входу первого блока запрета, генератор тактовых импульсов соединен непосредственно и через второй блок запрета с тактовыми входами соответственно второго и третьего счетчиков, выходы которых подключены к входам второго цифрового блока сравнения, к входам первого конъюнктора подключены эадатчик времени паузы, датчик нулевого тока инвертора и датчик тока контура нагрузки, выход первого конъюнктора

10 соединен с управляющим входом второ" го блока запрета и с динамическим входом установки нуля третьего счетчика, выходы обоих блоков сравнения подключены к входам второго конъюнк15 тора, выход которого через формирователь импульсов управления связан с

R-входом RS-триггера и с динамическими входами установки нуля первого и второго счетчиков.

1277321

Составитель О.Парфенова

Редактор Л.Повхан Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Ч I»

Заказ 6756/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4