Преобразователь постоянного напряженияв переменное

 

О Il И С А Н И Е (ii)851700

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву, Ъ (22)Заявлеио01.10.79 (2l) 2826296124-07 (5т }М. КЖ

Н 02 М 7/515 с присоединением заявки J%

Гаоуднрстненный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 30,07,81 но делам нзабретеннй н открытий (5З } ЙК 621. 3 14.. 57 2 (088.81

Ф r .

A.В. Иванов, М.М. Мульменко и П.|I:. Ройзман

l т

Уфимский авиационный институт им. т.трВкоимцфзе"

"" *ъ»„ (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относитя к преобразовательной технике и может быть использовано в индукционных нагревательных уста новках повышенной частоты с питанием от статических частотно-регулируемых преобразователей, обеспечивающих автоматичес5 кое регулирование коэффициента мощности .1фаэового угла) йагрузки.

Известен преобразователь частоты, содержащий автономный инвертор с резонанс-1о ной нагрузкой, задающий генератор, фор-, мирователь и pacBpegwIHTBIIh импульсов . управления, а также датчик фазы, выход которого через регулятор частоты связан с задающим гейератором. Один

1 вход датчика фазы связан с датчиком тока, другой с датчиком напряжения нагрузки; В качестве датчиков используются трансформаторы тока и напряжения, 26 причем на выходе трансформатора напряжения необходимо фаэосдвигающее звено для поворота фазы на 90 С для того, чтобы о при коэффициенте мощности, равном еди2 нице, получить нулевой сигнал на выходе датчика фазы 11.

Недостатком такого преобразователя является сложность, недостаточная надежность, а также погрешность, вносимая фазоздвигающим звеном при изменениях частоты.

Известен также преобразователь часто= ты, в ко ором вместо трансформатора напряжения использован трансформатор тока, включенный в цель конденсатора резонансной нагрузки, что позволяет исключить фазосдвигающее звено 21.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению - преобразователь частоты, содержащий авто- .. номный инвертор с резонансной нагрузкой, задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов управления и датчик фазы, выход которого через регулятор частоты связан с задающим генератором, а один из входов соединен с датчиком тока конденсатора резонансного контура нагрузки, причем второй вход дат1700 4

После пуска преобразователя импульсы зацающего генератора подаются на вход формирователя 4, с выхода которого импульсы управления через распределитель

5 поступают в цепи управления тнрнсто рами автономного ннвертора 1. За счет периодического переключения соответствующих групп тирнсторов автономного инвертора 1 в его выходной цепи формнру10 ются волны тока сннусондальной формы, между которыми могут быть паузы (фиг.2б). фаза задающего генератора (фиг. 2,а).

Вследствие прохождения выходного тока ннвертора через резонансный контур на15 грузкн 2 на 1последнем возникает напряжение формы, близкой к сннусоидапьной,| сдвинутое по фазе относительно тока на угол ф» На графике (фнг. 2,в) .показан случай индуктивной расстройки контура

20 нагрузки, при котором частота выходного тока инвертора ниже резонансной частоты контуре нагрузки. Ток в конденсаторе нагрузки (фиг. 2,г), опережающий наприже

;нне на послецнем на 90 эл.град, нзмеря25 ется цатчиком 8. Сигнал этого датчика подается на вход датчика 6 фазы, где из положительных полуволн сигнале форми-„ руются прямоугольные импульсы стандартной амплитуды (фнг. 2,ц). На . другой

30 ркод датчика 6 фазы поступают импульсы еадающего генератора, несущие информацию о фазе выходного тока инвертора, так что выходной сигнал датчика фазы пропорционален сдвигу фаз между импульсами

На фиг. 2,а привецены выходные импульсы задающего генератора 3, на фиг. 2,б - кривая выходного тока ннвер» тора 1, на фиг. 2,в - кривая напряжения на резонансном контуре нагрузки 2; на фиг. 2,г - кривая тока конденсатора резонансного контура нагрузки, на фнг. 2,дпрямоугольные импульсы, сформированные иэ положительных полуволн кривой -тока конденсатора путем ограничении сигнала датчика 6 фазы.

Преобразователь работает следующим образом.

3 85 чика фазы соединен с датчиком тока нагрузки автономного инвертора P).

Недостатком -преобразователя являетси его сложность н недостаточная надежность, что обусловлено необходимостью использовать два трансформатора тока, связанных со схемой управления инвертора длинной линией. цель изобретения — упрощение и повншение надежности устройства.

Поставленная цель цостигается тем, что в преобразователе постоянного на» пряжения в переменное, содержащем автономный резонансный инвертор и блок управления, причем автономный ннвертор имеет в выходной цепи резонансный кон». тур с конденсатором, последовательно с которым включен цатчик тока, а блок уп- . равления включает датчик фазы, регулятор частоты, задающий генератор, форми-. рователь и распределитель; импульсов управления, причем один нз входов датчика фазы связан с выходом датчика таща, второй вкоц датчика фазы связан с выхоqoM задающего генератора.

Эта связь осуществляется через ввз денный делитель частоты, с коэффициентом целення, равным отношению частоты задающего генератора к частоте выходного тока инвертора.

На фнг. 1 изображена блок-скема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поисниющие принцип его работы.

Преобразователь содержит автономный кнвертор 1, резонансную нагрузку 2, за» дающий генератор 3, формирователь 4, распределитель 5 импульсов управления, датчик 6 фазы, выход которого через регулятор 7 частоты свиэан со входом задающего генератора 3. Один нз входов датчика 6 фазы соединен,с датчиком 8 тока конценсатора резонансного контура нагрузки . Второй вход датчика 6 фазы соединен с выходом задающего генератоpR Зе (фиг. 2,а и фиг. 2,д), равному (Ч +90) ел.град. Выходной сигнал датчика 6 фазы поступает на вход регулятора 7 частоты задающего генератора, который изменяет частоту последнего до тех пор, пока вели чина М нз примет эищанного значения.

В некоторык схемах автономных инверторов частота импульсов заданного генератора не равна частоте выходного тока, однако кратна ей. В этом случае целитель частоты импульсов,. включенный между выходом задающего генератора н вторым входом датчика фазы, осуществляет выделейне сигнала, несущего информацию о фазе первой гармоники выходного тока автономного инвертора.

Использование предлагаемой схемы позволяет упростить преобразователь частоты н повысить ceo надежность, посколь ку отпадает йеобкоднмость во втором трансформаторе тока и длинной линии, связывающей этот трансформатор, установленный в нагрузке, с блоком управления преобразователя. Помимо этого, надежность

5 8Ы7 дополнительно повышается за счет сниже= йия уровни помех, проникающих as сило вой части преобразователя цо шпям датчиков обратной связи, и уменьшейия- вероятности сбоев в схеме управления.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напра»

10 ,:жения в переменное содержащий автовомный резонансный инвертор и блок управления, прйчем автономный инвертор име ет в выходной-цепи резонансный контур с конденсаторам, послецовательно с которым включен цатчик тока, а блок управления включает летчик фазы, регулятор частоты, задающий генератор, формирователь и распрецелитель импульсов управления, причем оцин из входов датчика фазы связан с выходом датчика тока, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с целью

00 6 упрощения и повышения надежности, второй вход датчика фазы связан с выходом задающего генератора.

2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю m и и с я тем, что второй вход датчика фазы соединен с выхоцом задаю щего генератора через ввеценный целитель частоты с коэффициентом целения, равным отношению частоты зацающего генератора к частоте вых<щного тока инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 506104, кл. Н 02 М 7/48, 1976.

2; Авторское свидетельство СССР

:№ 568129, кл. Н 02 М 7/515, 1977.

3. Вашкевич E. Н., Киямов P. Н. Система управления инвертором 250 кВт частотой 2500,Гц, с применением микросхем. Межвузовский научный сборник трудов УАИ, Ж 6, Уфа, 1976, с. 49-53.

85 l 700

Составитель А. Сытин

Редактор Е. Папп Техред А.Вабйнец . Корректор Л. Иван

Заказ 6386/84 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж36, Раушская наб., д. 4/5

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