Способ регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкалксткческкк

Ресттубттик (ii 748727 (6) ) яонолннтельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 23.03.77 (2! ) 2480055/24-07 (51)М. Кл, Н 02 М 51515 с ттрисоеднненкем заявки Ж (2 3 ) П р нор и тет

Гесударстввикмй камвтет

CCCP

Опубликовано 15.07.80.Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.07.80 по девам изебретевик к еткрыткй (53) УДК 621.316. .722. 1(088.8) А. В. Иванов, Il„С. Ройзман и М. М. Мульменко (72) Авторы нзобретеннв (7т) Заявитель Уфимский авиапионный институт имени Серго Орджоникидзе (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

С РЕЗОНАНСНОЙ НАГРУЗКОЙ

l . Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для автоматизации индукционных установок, питающихся от статических преобразователей частоты.

Известны способы регулирования элек- 5 трическпх параметров преобразователей частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты в функции фазового угла нагрузки 11.

Этот способ обеспечивает получение .максимальной мощности в нагрузке, однако не позволяет стабилизировать ее электрические параметры при колебаниях напряжения сети и изменентих параметров т5 нагрузки, Известны также способы регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой с помощью отрицательной обратной связи по заданному параметру путем изменения частоты в области емкостной настройки колебательногс контура нагрузки (2J и (3).

Недостатком этих способов является низкая устойчивость регулирования при работе на частотах, близких к резонансной частоте нагрузочного контура.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты а фуннпнн поданного параметра (41.

Однако этому способу присуща недостаточная устойчивость регулирования электрических параметров. Это объясняется тем, что регулирование по данному способу устойчиво лишь при определенной (емкостной или индуктивной) настройке колебательного контура по отношению к частоте выходного тока преобразователя частоты, что вызвано наличием на резонансной частоте экстремума регулировочной характеристики электрического параметра. При переходе через резонансную частоту знак коэффициента усиления преобразователя (отношения приращения

3 748727 ф ег л емого параметра и вызвавшему, по сравнению с с и гнало м препятствую° — -* м пе еход азового угла через данное это приращение изменению частоты) щим переходу а изменяется и происходит срыв регулирования, так как отрицательная обратная Предположим, в процессе регулировасвязь превращается в- положительную. 5 ния необходимо поддерживать определенТакой переход выходной частоты преоб- ное энач ое значение напряжения нагрузки. разователя через резонансную частоту В сл ае изменения параметров нав эки может меняться собственная резонагрузки наблюдается в процессе регули- гру ования при возмущающих воздействиях, нансная частота нагрузочного кол ательров которыми могут быть колебания напряже- ного контур р

10 а и его доб отность так что п еоб азователя в прония сети или изменения резонансной выходная частота прео р частоть и добротности колебательного цессе регу ир л ования может перейти чеконт а н узки. рез резонансную, что сопровождается

Цель изобретения — повышение устойчи- достижением фаэовы уг м лом значения, совости регулирования электрических пара- ответству юш

15 его максимальной величине метров преобразователя частоты с резо- напряжения агру р н зки и пе еходом через нансной нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирования электричес- Поскольку в данном случае воздейких параметров преобразователя частоты 20 ствуют на выходную частоту сигналом, с резонансной нагрузкой путем изменения препятствующим переходу фазового угла выходной частоты в функц в ункции заданного через данное значение, чатота удержипараметра, для изменения выходной час- вается около резонансной, нв переходя тоты контролируют фазовый угол нагрузки, . через нее. При этом устанавливается равопределяют предельное значение фазового новесие между воздействием укаэанноугла, соответствующее максимальной ве- го сигнала и сигнала, воздействующего личине заданного параметра, и B перио- на частоту и функции выходного напряды, когда фазовый угол достигает пре- жения. дельного значения, поддерживают его При сетевых сетевых помехах, выраЖающихся на овне этого значения. резким кратковременным снижением напряна уровне о

На чертеже приведена схема устрой- жения реальной с т, p p пр у ства, с помощью которого может быть мощных электродвигателей, включении реализован предложенный способ. силовых тра сф р р р . н фо мато ов и д угих пере—.„еобразователя ходных процессах, выходная частота, регуУстройство состоит из .—.;

1 еэонансной нагрузки 2, уст- З5 пирующая напряжение нагрузки, стре-. частоты, р ойства 3 измерения напряжения нагруз- мится измениться так, чт ы у p

pî ства ки, устройства 4 измерения фазового угла его на зад ур анном овне. За счет иэменагруэки, сравнивающих устройств 5, пения выходная частота приближается

6, 7; элемента 8 с односторонней про- к резонансной р ой и ст емйтся перейти череэ

40 нее, В этом случае воздействие на часводи мостью, Выходная частота преобразователя 1 и епятств ющим переходу тоту сигналом, р у изменяется в функции регулируемого фазового угла нагрузки через значение, параметра, что обеспечивается работой соответствующее резонансу, также удержи3 5 6 вает частоту на резонансной вплоть до элементов

Сравнивающее устройство 7 произво45 момента восст р восстановления нормального кадит сравнение текущего и резонансного значения фазового угла нагрузки. При регулирования. отрицательном значенйи их разности элемент 8 не пропускает его. B тех слу- Использование описываемого способа чаях, когда фазовый угол М„ достигает 50 регулирования электрических параметров значения резонансного или переходит через преобразователя частоты с резонансной его уйомянутая разность становится . нагрузкой обеспечит по сравнению с не ал о-. положительно и сигнал и ал разности через существующими способами более выс элементы 8 и 6 воздействует на преоб- кую устойчивость регулирования, которая азо гель 1 изменял его частоту в сто- выражается в ликвидации срывов регурону ее уменьшения от р езонанс ной при

9 лирования в условиях реальных возмушаэтом сигнал, проходящий через элемент юших воэд йс ействий со сто оны сети и р

8 оказывает преобладающее воздействие нагрузки.

Ун. ст нр

Составитель Ю. Андреев

Редактор С. Патрушева Техред Л Бир«к Корректор М. Вигула

Заказ 4380/18 Тираж 783 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 7 487

В условиях производства это повысит надежность электротехнологических установок и уменьши процент брака. Так, например, при литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор срыв регулирования электрических параметров индуктора приводит к выходу всей отливки в брак. Поэтому устранение срывов повысит выход годной продукции, снизит ее себестоимость. о формула изобретения

Способ регулирования электрических l 5 параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты в функции заданного параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчи- 20 .вости регулирования, для изменения выходной частоты контролируют фазовый угол нагрузки, определяют предельное значение фазового угла, соответствующее максимальной величине заданного пара- 25

27 6 метра, и в периоды, когда фазовый угол достигает предельного значения поддерживают его на уровне этого значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новичков В. Е, и др. Бесконтактная стабилизация коэффициента мощности нагрузки тиристорного преобразователя частоты при плавке металлов, Труды

УАИ, вып. 48, Уфа, 1973, с. 171. . 2. Годин Г. Ф. Частотный способ регулирования последовательного инвертора, Электрическая промышленность, серия

"Электротермия, 1974, вып. 8, с. 17, 144.

3. Гитгарц Д. А. Автоматизация индукционных плавильных и нагревательных установок, "Электротехническая промышленность, серия Электротермия, 1972, вып. 4-5 (118-119), с. 102.

4. Гитгарц Д. А., Иоффе K). С. Новые источники питания и автоматика индукционных установок для нагрева и плавки, М., Энергия, 1972, с. 82-88.