Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1983 года по МПК H02P13/30 

Изобретение относится к электроте нике и предназначено для использования в вентильных преобразователяк частоты для индукционного нагрева крупногабаритных слитков. Известно устройство для управлени вентильными преобразователями частоты, построенное по синхронному принципу управления 11. Указанное устройство может быть применено для питания индуктора при нагреве крупногабаритных слитков на пониженной частоте. Недостатком указанного устройства являются недостаточные функциональны возможности. Наиболее близким кпредлагаемому устройство для фазового управления зависимым вентильным преобразователе которое реализует вертикальный принцип управления и состоит из источника опорного (развертывающего) напряжения , компаратора и распредёлителяформирователя. На второй -вход компаратора подается управляющий сигнал 2 . Недостатком известного, устройства является то, что он не способен обес ;Печить работу преобразователя частот в режиме термостатированйя; частота резонанса нагрузочной цепи, включающая конденсатор, заранее неизвестна, в связи с этим представляет трудност формирования управляющего сигнала,те более, чем резонансная частота в сво очередь зависит от температуры слитк Цель изоб15Ьтения - расширение фун кциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигаете тем, что устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее генератор опорно го напряжения, связанный через компа ратор с распределителем-формирователем, снабжено двухполупериодным выпрямителем без фильтра, пороговым элементом, дизъюнктором, счетным триггером, генератором линейно;Изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый элемент связан с пер вым входом дизъюнктора, к второму входу которого подключен блок пуска, ч а к выходу счетный .триггер, выход которого через генератор линейно изме няющегося напряжения присоединен ко входу компаратора. На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема силовой части; на фиг. .временные диаграммы, поясняющие рабо ту устройства. Двухполупериодный выпрямитель без фильтра ,1 через пороговый элемент 2 подключен к входу дизъюнктора 3, ко второму, входу которого присоединен блок пу5ка 4. Выход дизъюнктора 3 че рез счетный триггер 5 и генератор ли нейно изменяющегося напряжения б присоединен к, входу компаратора 7, к второму входу которого подключен генератор опорного напряжения 8, а к ВЫХОДУ - распределитель-формирователь 9. Непосредственный преобразователь частоты 10 связан с индуктором 11 через конденсатор 12. На диаграмме 13 представлена главная составляющая выходного напряжения непосредственного преобразователя 10 частоты, на диаграмме 14 - напряжение на конденсаторе 12., на диаграмме 15 -,сигнал на выходе двухполупериодного выпрямителя 1, на диаграмме 16 - сигнал на выходе порогового элемента 2, на диаграмме 17 - напряжение на выходе счетного триггера 5, на диаграмме й-Ънапряжение на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения б (управляющее напряжение). УЬтройство работает следующим образом. В момент t повышается единичный логический сигнал с блока 4 пуска, который через дизъюнктор 3 поступает на счетный триггер 5 и перебрасывает его в противоположное исходному состояние. К моменту t накопительный элемент генератора линейно изменяющегося напряжения б полностью заряжен. По команде с триггера 5 начинается разряд накопительного элемента и управляющее Напряжение (диаграмма 18) начинает уменьшаться по линейному закону,-главная составляющая выходногхз напряжения непосредственного пребёразователя частоты (диаграмма 13) в соответствии с принципом вертикального управления повышает форму управляющего напряжения. Сначала происходит заряд конденсатора 12, а затем после того, как управляющее напряжение .(диаграмма 18) в момент t2 меняет свой зн-ак, начинается разряд конденсатора 12 и в момент t напряжение на конденсаторе 12 становится равным нулю (диаграмма 14). Напряжение с конденсатора 12 подается на вход двухполупериодного выпрямителя без фильтра 1, при напряжениях на конденсаторе 12, близких к нулю, срабатывает пороговый элемент 2 и в момент t через дизъюнктор 3 выдает единичный . сигнал на счетный триггер 5, который вновь перебрасывается. Начинается формирование нарастающей части управляющего напряжения (диаграмма 18). Напряжение на конденсаторе сначала продолжает уменьшаться, а в момент . при смене знака управляющего напряжения напряжение на конденсаторе начинает стремиться к нулю. В момент tg вновь срабатывает пороговый элемент 2 и начинает формироваться падающая часть управляющего напряжения.

Таким образом, в установиршемся ipejKHMe на конденсаторе 12 напряжение отстает от выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты на 90 эл., град. ,что соответствует резонансу в нагрузочном контуре (фиг;2), При увеличении резонансной частоты нагрузочного контура меняется частота управляющего напряжения, причем при уменьшении период а упрдвляю-г щего напряжения прямо пропорционально уменьшается его амплитуда.За счет этого выходная частота непосредственного преобразователя частоты всегда равна резонансной частоте контура,а снижение амплитуды выходного напряжения при росте частоты обеспечивает воспроизведение i 1 1 I «

Пог.9 // vww rauft -f

управляющего сигнсша в выгодном напряжении преобразователя.

Применение изобретения в устаночках индукционного нагрева крупногабаритных слитков позволит эффективно . использовать преобразователь не только в режиме нагрева, но и в режиме термостатирования, что позволит уменьшить установленную мощность силового оборудования на 10-15%, так |Как отпадает необходимость в дополнительном источнике для поверхностного нагрева, улучшается равномерность температурного поля в слитке, уменьшается время нагрева на 10-20%, что увеличивает производительность и снижает потери металла на окалинуi %«Xi7 и с Выл/г 010.9

. 5 СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, содержащее генератор опорного напряжения, связанный через компаратор с распределителем-формирователем, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двухполупериодным выпрямителем без фильтра, пороговым элементом, дизъйнктором, счетным триггером, генератором лйнейно изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый связан с первым входом дизъюнктора, к второму входу которого подключен блок пуска, а к выходу - счетный триггер, выход которото через генератор / % (Л линейно изменяющегося напряжения присоединен к входу компаратора. СП И ро М/