Устройство для управления вентильным преобразователем с удвоением частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пу 474096

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794736/24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 14.10.75 (51) М. Кл. Н 02р 13 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Кулик, В. Ф. Годин, О. В. Миняев, P. В. Бударов, Б. Ф. Марковский и А. К. Хохлов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. M. И. Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ BEHTHJlbHblM

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С УДВОЕНИЕМ ЧАСТОТЪ|

Устройство может быть использовано в установках для индукционного нагрева, требующих стабилизации режима работы при колебаниях питающего напряжения.

Известны устройства для управления вентильным преобразователем с удвоением частоты, включающие формирователь импульсов управления тиристорами анодной группы ипверторного моста, вход которого подключен к выходу задающего генератора, формирователь импульсов управления тиристорами ка1одной группы этого моста, вход которого подключен к выходу задающего генератора через фазосдвигающий блок, а также схему управления фазосдвигающим блоком. Однако такие устройства не обеспечивают стабилизации среднего значения напряжения на нагрузке и на входе инверторного моста в интервале протекания тока через нагрузку.

В целях устранения указанного недостатка предлагается устройство для управления преобразователем с удвоением частоты, в котором схема управления фазосдвигающим блоком выполнена в виде широтно-импульсного модулятора. Вход последнего подключен к входу преобразователя, выход — через сглаживающий фильтр к одному из входов схемы сравнения, к другому входу которой подключен источник опорного напряжения, а выход этой схемы присоединен к входу фазосдвиганицего блока. Причем управляющий вход широтно-импульсного модулятора подключен к выходу схемы совпадения, один из входов которой подключен к выходу задающего гене5 ратора, а другой — к выходу фазосдвигающ его блока.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 показаны временные диаграммы тока в диагонали моста (а) и

10 напряжения U, прикладываемого от источника питания Е к коммутирующему контуру и нагрузке (o).

Устройство содержит пнвертор 1 с тиристорами 2 — 5, диодами 6 — 9, коммутирующим

15 контуром 10, 11 в диагонали моста н нагрузкой 12, вынесенной за диагональ моста; фильтровую емкость 13, делитель напряжения на резисторах 14 и 15 и емкость 16 на входе инвертора, задающий генератор 17 с транзисто20 рами 18 и 19; фазосдвигающий блок 20, включающий магнитный усилитель с внутренней обратной связью с обмотками WI u Wq схемы совпадения, рабочими обмотками Wq и W4, с обмоткой управления 1| з, диодами 21, 22 и

25 транзисторами 23, 24.

Кроме того, в устройство входят формирователи импульсов управления 25 и 26 тиристорами анодной и катодной групп инверторного моста соответственно; широтно-импульс30 ный модулятор 27 на транзисторе 28, сгла474096

15

3 живающий фильтр 29, 30, схема сравнения 31 с резистором 32, в качестве источника опорного напряжения которой служит стабилитрон 33.

Работает устройство следующим образом.

Й момент 1 с задающего генератора 17 подается управляющий импульс, снимаемый с обмотки В, на тиристор 2. Ток разряда емкости начинает протекать по цепи: точка А— диод 8 — тиристор 2 — точка Б до момента 1 .

В этом промежутке времени напряжение Е к диагонали и нагрузке не прикладывается.

В момент 1 происходит насыщение сердечника магнитного усилителя и синхронизирующий импульс, снимаемый с обмотки W, поступает на базу транзистора 23 (24), в результате с выхода обмотки К подается импульс напряжения на управляющий электрод тиристора 3. Происходит коммутация тока i с диода 8 на тиристор 3 и он протекает по цепи: точка  — тиристор 2 — точка Б — точка А — тиристор 3 — точка à — точка Д, а к диагонали моста и нагрузке прикладывается напряжение Е.

В момент to ток меняет направление и начинает протекать через диоды б и 7 до момента 1з, после которого протекание тока через диоды прекращается, диагональ моста и нагрузка отключаются от источника Е.

С начала второго полупериода управления (14) процессы в преобразователе повторяются. Таким образом, суммарное среднее значение напряжения, прикладываемого к диагонали и нагрузке, равно среднему значению прямоугольного напряжения U(t) с амплитудой E и длительностью .4 — t . Получить такое напряжение непосредственно с нагрузки и диагонали затруднительно, поскольку требуется произвести их геометрическое суммирование. Однако напряжение, пропорциональное U(t), легко получить с помощью широтноимпульсного модулятора 27, амплитуда питающего напряжения которого пропорциональна Е, а транзистор 28 отпирается суммарным напряжением двух прямоугольных напряжений, снимаемых с обмоток К и W, с одинаковыми амплитудами и сдвинутыми на время 1 2 °

Таким образом, с выхода модулятора поступает напряжение Е, пропорциональное У(/).

С увеличением напряжения U(t), прикладываемого к нагрузке и диагонали, увеличивается разность между опорным напряжением и напряжением F>. Эта разность выделяется на резисторе 32, что приводит к увеличению тока управления магнитным усилителем. Это, в свою очередь, приводит к увеличению угла сдвига между выходными прямоугольными напряжениями, снимаемыми с обмоток W< и

Й, вследствие чего уменьшается ширина прямоугольного напряжения U(t). Уменьшение входного напряжения E инвертора приводит к уменьшению разности между опорным напряжением и напряжением Eã. Ток магнитного усилителя уменьшается. Фаза между выходными напряжениями уменьшается, что в конечном итоге приводит к уменьшению задержки включения тиристора 3 по отношению к тиристору 2. В результате длительность прямоугольного импульса напряжения U(t) увеличивается. Таким образом происходит стабилизация напряжения U(t), прикладываемого к диагонали инвертора и нагрузке при изменении входного напряжения.

Предмет изобретения

Устройство для управления вентильным преобразователем с удвоением частоты, содержащее формирователь импульсов управления тиристорами анодной группы инверторного моста, вход которого подключен к выходу задающего генератора, формирователь импульсов управления тиристорам и катодной группы этого моста, вход которого подключен к выходу задающего генератора через фазосдвигающий блок, а также схему управления фазосдвигающим блоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации среднего значения напряжения на нагрузке и на входе инверторного моста в интервале протекания тока через нагрузку, схема управления фазосдвигающим блоком выполнена в виде широтно-импульсного модулятора, вход которого подключен к входу преобразователя, выход— через сглаживающий фильтр к одному из входов схемы сравнения, к другому входу которой подключен источник опорного напряжения, а выход этой схемы присоединен к входу фазосдвигающего блока, причем управляющий вход широтно-импульсного модулятора подключен к выходу схемы совпадения, один из входов которой подключен к выходу задающего генератора, а другой — к выходу фазосдвигающего блока.

474096

zan

1 !

1 2 4 юг. 3

Составитель А. Придатков

Редактор Т. Юрчикова Техред 3. Тараненко Корректор Л. Орлова

Заказ 2493 8 Изд. № 1586 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCI по делам изобретений н открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр Сапунова, 2