Устройство для управления статистическим преобразователем частоты

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления статическими преобразователями частоты. Целью изобретения является улучшение гармонического состава тока нагрузки . Благодаря переключателю каналов в один период первый инвертор работает в течение всего периода, ,а второй только в течение части периода, в следующий период инверторы меняются местами. Таким образом, устройство осуществляет регулирование мощности в нагрузке за счет включения и выключения инверторов на регулируемые интервалы времени, что обеспечивает высокое значение КПД преобразователя . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1302403 (51) 4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3874266/24-07 (22) 28,03.85 (46) 07.04.87. Бюл. М 13 (71) Московский энергетический институт (72) Г, Н. Горбачев и А. К, Калиманов (53) 621.316.727(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1072240, кл, H 02 P 13/186, 1984, Патент США У 3475674, кл. 321-45, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления статическими преобразователями частоты.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава тока нагрузки, Благодаря переключателю каналов в один период первый инвертор работает в течение всего периода,,а второй только в течение части периода, в следующий период инверторы меняются местами. Таким образом, устройство осуществляет регулирование мощности в нагрузке за счет включения и выключения инверторов на регулируемые интервалы времени, что обеспечивает высокое значение КПД преобразователя. 2 ил.

1302403

Изобретение о тно сит ся к пр еобра.зовательной технике и может быть использовано для управления статическими преобразователями частоты, питающими индукционные нагревательные

С установки и другие потребители тока повышенной частоты, Целью изобретения явля тся улучшение гармонического состава тока нагрузки статического преобразователя частоты, состоящего из двух инверторов, объединенных по выходу, На фиг. l приведена структурная схема устройства для управления статическим преобразователем частоты, на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжений на выходах отдельных узлов устройства, соответственно для случая, когда напряжение, поступающее с выхода источника управляющего напряжения, лежит в диапазоне от нуля до половины его максимального значения, что соответствует задаваемой в нагрузку мощности, большей половины от макси25 мального значения, и для случая, когда это напряжение лежит в диапазоне от половины до максимального значения, что соответствует мощности, меньше половины ее максимального значения.

ЗО

Генератор,1 линейно изменяюшегося напряжения подключен к первому входу сумматора 2, к второму входу которого подключен задатчик 3 постоянного напряжения, равного половине максимально возможного значения напряжения на выходе источника 4 управляющего напряжения, и к первому входу первого компаратора 5. К первому входу второго компаратора 6 подключен выход сумматора 2. Вторые входы компараторов 5 и 6 подключены к выходу источника 4 управляющего напряжения, а выходы — к входам переключателя 7 каналов при нулевых значениях управляющего сигнала, управляющий вход которого связан с генератором 1 линейно изменяющегося напряжения, а выходы — с управляющими входами первого В.и второго 9 элементов запрета, через которые генератор 10 импульсов управления связан с входами первого 11 и второго

12 распределителей, выходы которых подключены к вентилям инверторов 13 и 14, подключенных к нагрузке 15.

Устройство работает следующим образом, Выходное напряжение источника управляющего напряжения U, сравнивается в компараторе 5 с выходным напряжением генератора l U< линейно изменяющимся от нуля до величины, равной половине максимального значения U а в компараторе 6 с выходным напряжением сумматора Uз, которое равно сумме напряжений 11 и U,, U

= 0,5 П,, В интервалы времени, когда напряжение управления U мень1 ше напряжений U или 0, на выходах

2 3 соответствующих компараторов будут сигналы, открывающие элементы запрета, через которые импульсы управления с выхода генератора !0 проходят на распределители, а далее — на соответствующие управляющие переходы инверторов, При подаче импульсов управления инвертор начинает генерировать ток в нагрузку, В интервалы времени, когда U, больше напряжений U > или

11, на выходах соответствующих компараторов будут сигналы, запирающие схемы запрета, которые в свою очередь не будут пропускать импульсы управления с генератора 10 на распределители, т.е, импульсы управления не будут поступать на управляющие переходы тиристов, а инверторы не будут генерировать ток в нагрузку. При изменении соотношения времен подачи и снятия импульсов управления происходит регулирование задаваемой в нагрузку мощности, Рассмотрим случай, когда сигнал управления 11, лежит в диапазоне от

0 до 0,5 U,„ . В этом случае напряжение U всегда меньше напряжения

U (фиг. 2a) поэтому напряжение на выходе компаратора 6 U всегда равно напряжению, отпирающему схему запрета (фиг, 2a), на выходе компаратора

5 будет чередование напряжений, открывающих и запирающих элементы запрета с частотой, равной частоте линейно изменяющегося напряжения U .

Если бы не было переключателя 7, то осуществлялась бы неравномерная загрузка инверторов: один работал бы постоянно, а другой то включался, то выключался бы, Благодаря переключающему устройству в один период первый инвертор работает в течение всего времени, а второй только в течение части периода, в следующий период инверторы меняются местами, Синь з l ЗО." хронизация работы переключающего устройства 7 осуществляется периодическим напряжением, поступающим с генератора 1, Иэ фиг. 2д и е видно, что среднее количество импульсов управ5 пения, поступающих на каждый инвертор, равно (диаграммы 3 и е соответствуют выходам элементов 8 и 9 запрета). Таким образом осуществляется равномерная загрузка. 10

На фиг. 3 изображены диаграммы выходных напряжений отдельных узлов при изменении напряжения U в диапа1 зоне от 0,5 П,м „до П,„„„с, из которых следует, что в течение всего 15 времени на выходе компаратора 5 будет напряжение, запирающее схемы запрета, а на выходе компаратора 6 будет чередование напряжений отпирания и эапирания схем запрета, При этом в течение одного периода один инвертор не будет включаться вообще, а другой будет включен в течение части периода, В этом случае также осуществлена равномерная загрузка ин- 2S верторов, Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет регулирование мощности в нагрузке за счет включения и выключения инверторов на регу- 30 лируемые интервалы времени, что обеспечивает высокое значение КПД преобразователя с улучшеным гармоническим составом выходного тока, Последнее приводит к сокращению пульсаций пот- З5 ребляемой инверторами мощности от источника постоянного тока, что, в свою очередь, позволяет сократить массогабаритные показатели входного фильтра преобразователя. 40

01 4

Ф о р и у л а н з о б р е т е н и я

Устройство для управления статическим преобразователем частоты, состоящим из двух инверторов, объединенных по выходу, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения, сумматор, первый компаратор, источник управляющего напряжения, первый элемент запрета, генератор импульсов управления и первый распределитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава тока нагрузки статического преобразователя частоты, введены задатчик постоянного напряжения, второй компаратор, переключатель каналов при нулевых значениях управляющего сигнала, второй элемент запрета и второй распределитель, причем генератор линейно изменяющегося напряжения подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен задатчик постоянного напряжения, и к первому входу первого компаратора, выход сумматора подключен к первому входу второго компаратора, вторые входы компараторов подключены к выходу источника управляющего напряжения, а вы: оды — к входам переключателя каналов при нулевых значениях управляющего сигнала, управляющий вход которого связан с генератором линейно изменяющегося напряжения, а выходы— с управляющими входами первого и второго элементов запрета, через которые генератор импульсов управления связан с первым и вторым распределителями.

1302403 - 1 1иакс ф чъ а

0у Иу

Составитель О, Парфенова

Редактор А. Шандор Техред А.Кравчук Корректор М, Самборская

Заказ 1222/54 Тираж 661 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