Устройство для управления автономным последовательным инвертором

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230580 (21) 2929240/24 07 (ф ) М Кл 3

Н 02 P 13/18 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1504В2. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 15.0482

{ И УДК 6 21. 314 . 26 (088. 8) (72) Авторы изобретения—

В.В. Шипицын, A.A. Новиков, В, И. Лузгин, С.Ю. Кропотухин, A. В. Абрамов и Д. В. Чурки

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ABTOHONHblM

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ИНВЕРТОРОМ

25

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис- . пользовано для управления инверторами для технологических процессов с использованием индукционного нагрева, ультразвука и др.

Известно устройство для управления автономным инвертором, содержащее задающий генератор, который через распределитель и выходные усилители подключен к силовым .вентилям инвертора (11.

Недостатком устройства является отсутствие согласования инвертора с нагрузкой.

Наиболее близким по технической сущнссти и достигаемому результату является устройство для управления автономныч последовательным инвертором, содержащее управляемый задающий генератор, который через пересчетное кольцо и выходные усилителиформирователи подключен к силовым вентилям инвертора (2).

Данное устройство не позволяет работать в режиме постоянного согласования с нагрузкой, что существенно снижает эффективность и устойчивость работы устройства в целом..Целью изобретения является повышение эффективности.

Устройство для управления автономным последовательным инвертором снабжено. датчиком входного тока, входным фильтром, запоминающим бло ком с разрядным ключом, компаратором, триггером и интегратором, причем выход датчика тока подключен через входной фильтр к запоминающему блоку и первому входу компаратора, второй вход которого подсоединен к выходу запоминающего блока, а выход подключен ко входу разрядного ключа и ко входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу задающего генератора.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным генератором импульсов с блокирующим элементом, причем вы-, ход генератора подключен ко входу триггера, а вход блокирующего устройства подключен к выходу компаратора.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1, входного тока, выход которого через .фильтр 2 ниэкой частоты связан со входом запоминающего блока 3 и пе

92103б

10 вым входом компаратсра 4, второй вход которого подсоединен к выходу запоминающего блока. Выход компаратора подключен ко входу триггера 5, управляющим входам разрядного ключа запоминающЕго блока 3 и управляющим входам блокирующего элемента б, выход которого подключен к времязадающему элементу генератора 7 импульов, выход которого подсоединен ко входу триггера 5. Выход триггера подключен ко входу интегратора 8, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора 9„ нагруженного на распределитель 10 импульсов, выходы которого через вы- 15 ходные усилители-формирователи 11 связачы с управляющими переходами силовых тиристоров инвертора 12, подключенного к резонансной матрице 13.

"20

Описанное устройство в установившемся режиме работает следующим об-. разом.

При подаче силового питания на инвертор 12 и пуске задающего гене" ратора 9 по шинам питания инввртора начинает протекать ток, величина которого при стабильном входном напряжении пропорциональна выходной мощности автономного инвертора.С выхода: датчика 1 тока на вход фильтра 2 поступает сигнал, пропорциональный току, протекающему по шинам питания инвертора. Поскольку основным источником напряжения питания инверторов являются силовые трехфазные выпрями- 35 тели, выходной сигнал датчика 1 тока имеет определенную среднюю величину и некоторый уровень пульсаций, частота и величина которых определяются типом используемого выпрямите- 40 ля и величиной входного фильтра автономного инвертора 12. С выхода. фильтра 2 сигнал, пропорциональный величине тока, протекаемого по >Ннам питания инвертора 12, но с Умень 4 шенным уровнем пульсаций, поступает, на вход запоминающего блока 3 с раз-. рядным ключом и на первый вход компаратора 4.

При перебросе триггера 5 в новое состояние, интегратор 8 осуществляет линейное изменение частоты задающего генератора 9 в широком диапазо не, перекрывающем, область резонанса нагрузки 13, когда. ток> протекающий по шинам питания инвертора, имеет максимальное значение. При переходе через точку резонанса выходной сигнал с датчика 1 тока начинает уменьшаться, а запоминающий блок 3 удерживает на,выходе значение сигнала, 60 соответствующее максимальному уров-. ню выходного сигнала да тчика 1 тока.

По мере уменьшения выходного сигнала с датчика 1 тока разница уровней напряжений на входах компаратора 4 увеличивается и при достижении этой разницей порога срабатывания компаратора он переходит в новое состояние, включая разрядный ключ запоминающего устройства 3.. При этом происходич сброс уровня выходного напряжения запоминающего устройства до величины, соответствующей текущему значению входного сигнала. Компаратор 4 возвращается в исходное состо-. яние, а короткий импульс, сформированный на его выходе, поступает на

>вход бистабильного логического Элемента 5 и переводит его в новое состояние, которое вызывает смену знака производной выходного сигнала интегратора 8,что приводит к изменению частоты задающего генератора 9 и .Увеличению потребляемого инвертором 12 тока.Это изменение происходит до тех пор,пока выходной сигнал с датчиков 1 тока вновь не минует-экстремальное значение и вновь начнется увеличение разбаланса сигналов.на входах компаратора 4, далее все процессы повторяются с учетом переброса бистабильного логического элемента 5 в прежнее состояние и очередной смене направления изменения частоты задающего генератора 9.

Для повышения устойчивости системы при различных возмущающих воздействиях и пуске введены импульсный генератор 7 и блокирующий элемент б.

В исходном состоянии, когда с выхода комгаратора 4 импульсы не поступают, блокирующий элемент б не включается и импульсный генератор формирует импульсы управляющие работой тригf гера 5, причем частота этих импульсов выбирается такой, чтобы выходной сигнал интегратора 8 обеспечивал из-. менение частоты задающего генератора 9 в пределах полного частотного диапазона. При прохождении точки резонанса или максимума потребляемой мощности начинает работать рассмот+ ренный блок, и на выходе компаратора

4. формируются короткие импульсы, следующие с частотой более высокой, чем частота генератора 7. Эти импульсы включают. блокирующий элемент б, препятствующий работе генератора 7..

При этом исключается влияние генератора 7 на работу. устройства управления в режиме передачи в нагрузку максймальиой мощности. Это позволяет .обеспечить устойЧивый ввод системы в режим регулирования (режим поиска максимальной мощности) как при пуске инвертора, так и,при срывах процесса управления в случаях сильных,возмущающих воздействий.

Использование изобретения.повышает эффективность и устойчивость работы инвертора на резонансную нагрузку, 921036

Формула изобретения

Составитель Е. Жданов

Техред И. Тепер Корректор В. Синицкая.

Редактор Т. КиНь

Заказ 2376/72 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ государственного.комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1.устройство для управления автономным последовательным инвертором,, содержащее управляемый задающий генератор, который через пересчетное кольцо и выходные-усилители-формирователи подключен к выводам для подключения силовых вентилей инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности. работы 10 на резонансную .нагрузку, оно снаб- .. жено датчиком входного тока, входным фильтром, запоминающим блоком ,с разрядным ключом, компаратором, триггером и интегратором, причем вы 5 ход датчика тока подключен:через входной фильтр к запоминакпцему блоку и первому входу компарагора, второй вход которого подсоединен к выходу. запоминающего блока, выход ком- 20 паратора подключен ко входу разрядного ключа и входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу задающего генератора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы в переходных режимах оно снабжено дополнительным генератором импульсов с блокирующим элементом, причем выход генератора подсоединен ко входу триггера, а вход блокирующего элемента подключен к выходу компаратора.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.

Л., Энергия, 1973, с. 155.

2. Бардин В.М.Эдементы и узлы систем управления тиристорных преобразователей. Саранск, 1974, с. 54-55, рис. 34.