Способ распределения мощности инвертора между двумя нагрузками Советский патент 1983 года по МПК H02P13/18 H02M7/515 

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение длительностей работы инвертора на первую и вторую нагрузки изменяют в функции отклонения технологического параметра одной из нагрузок от заданного значения, а сигналом отклонения технологического параметра второй нагрузки от заданного значения корректируют сигналы заданных значений электрических параметров .обеих нагрузок.

1. СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА МЕЖДУ ДВУМЯ НАГРУЗКАМИ, представляюшими собой колебательные контуры, при котором наг страивают контуры иа различные частоты, поочередно подгиот энергию а каждую из нагрузок, причем контролируют технологические параметры нагрузок и частоту инвертора изменяют в функции собственной частоты каждого контура, отлича. ющийся тем, что, с целью расширения диапазона и повьвиения точности регулирования, одновременно с техиологическшх контролируют электрический параметр каждой нэ нагрузок, причем частоту инвертора дополнительно изменяют относительно собственной частоты каждого контура в функции отклонения электрического параметра соответствующей нагрузки от заданного S значения, последнее корректируют сигналом отклонения технологическосо го параметра от заданного значения для данной нагрузки, а соотношение длительностей работы инвертора на первую и вторую нагрузки изменяют в соответствии с заданным сротношеияеМ а средних значений электрических параметров нагрузок.. ОDO ш

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использовано в системах автоматического управления электротехническими установками повышенной частоты, в частности двухиндукторнымн нагревательными комплексами. Известен способ распределения мощ ности интервала между нагрузками, представляющими собой колебательные контуры, при котором настраивают кон туры на различные частоты и поочеред но подают энергию в каждую из нагрузок, причем частоту инвертора изменяют в функции соответственной частоты каждого контура 1. Способ осуществляется за счет периодической настройки. частоты выходного тока инвертора на резонансные частоты нагрузок, Нёдостаткрм способа является отсутствие независимого регулирования мощности к каждой нагрузке. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ распределения инвертора между двумя и более нагрузками, -представля ющими собой колебательные контуры, при котором настраивают контуры наразличные частоты, поочередно подают энергию в каждую из нагрузок, причем контролируют технологические парамет ры нагрузок, частоту инвертора изменяют в функции собственной частоты каждого контура, а при достижении технологическим параметром заданного значения прекращают подачу мощности в соответствующую нагрузку ГЗ Недостатками данного способа являются малый диапазон и невысокая точность, регулирования, что связано с тем, что в каждую из нагрузок подает ся либо максимальная, либо близкая к нулю мощность и в кривой изменения технологического параметра возникают большие пульсации. Диапазон регулирования средней мощности в каждой нагрузке находится в пределах от нуля примерно до половины номинальной выходной мощности инвертора, что не удовлетворяет технологическим требованиям индукционных нагревательных установок. Цель изобретения - расширение диапазона и повышение точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу распределения мощности инвертора между двумя нагрузками, представляющими собой колебательные контуры, при котором настраивают контуры на различные частоты, поочередно подают энергию в каждую из нагрузок, причем контролируют технологические параметры нагрузок и частоту инвертора изменяют в функции собственной частоты каждого контура, одновременно с технологическим контролируют электрический параметр каждой из нагрузок, причем частоту инвертора дополнительно изменяют относительно собственной частоты каждого контура в функции отклонения электрического параметра соответствующей нагрузки от заданного значения, а соотношение длительностей работы инвертора на первую и вторую нагрузки изменяют в соответствии с заданным соотношением средних значений электрических параметров нагрузок. Кроме того, соотношение длительностей работы инвертора на первую и вторую нагрузки изменяют в функции отклонения технологического параметра одной из нагрузок от заданного значения, а сигналом отклонения технологического параметра второй нагрузки от заданного значения корректируют сигналы заданных значений электрических параметров обеих нагрузок. На фиг. 1 изображена блок-схема системы автоматического регулирования, посредством которой может быть реализован предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики зависимости электрических параметров нагрузок Р частоты ; на фиг. 3 - временные диaгpa Ф4ы, характеризующие изменение во времени заданных значений технологических парс1метров нагрузок Т и TQJ, мгновенных и средних значений электрических параметров Р и Pj и текущих значений технологических параметров Т и Tj. Система (фиг. 1) состоит из частотнорегулируемого тиристорного инвертора 1, нагруженного на резонансные нагрузки 2 и 3, с которыми связаны входы соответствукяцих датчиков 4 и 5 определения частоты резонанса, датчиков 6 и 7 элект хических параметров (тока, напряжения, мощности) нагрузок, а также датчиков 8 и 9 технологических параметров (температура нагреваемого объекта) нагрузок Система также содержит задатчики 10 и 11 технологических параметров нагрузок, задатчики 12 и 13 электричес ких параметров нагрузок, элементы 14-17 сравнения, суммирукадие элементы 18 и 19, регуляторы 20 и 21 частоты инвертора, через ключевые схема 22 и 23 связанные с управляемым генератором 24, регулятор 25 соотношения длительности работы инвертора на первую и вторую нагрузки, пересчетную схему26. В системе можно выделить два канала управления, первый из которых (четные позиции) - на режим нагрузки 3. Каналы работают поочередно, что обеспечивается переключением ключевых схем 22 к 23 от сигналов пересчетной схемы 26. Способ распределения мощности ин вертора 1 между резонансными нагруз ками 2 и 3 заключается в том,что ко туры нагрузок 2 и 3 настраивают на различные частоты 4 и i. поочеред но подают энергию в каждую из нагру зок 2 и 3, что обеспечивается пооче редной работой каналов, контролируют с помощью датчиков 8 и 9 техноло гические параметры нагрузок Т, с помощью датчиков 6 и 7 - электрические параметры нагрузок Р,.р., частоту инвертора, что обеспечивает ся работой обратных связей «а элементах 4,5 20, 21 22, 23 и 24, причем частоту инвертора f дополнитель но изменяют относительно собственной частоты каждого контура в функции отклонения электрического параметра Р соответствующей нагрузки от заданного значения Рр, что обеспечи вается работой элементов 6,7, 12, 1 16 и Г7, сигнал Рр задатчиков элект рических параметров Т от заданного значения т для данной нагрузки (чт обеспечивается элементами 8,9,10,11 14,15,18и19), а соотношение длительностей работы инвертора на первую и вторую нагрузки изменяют в соответствии с заданным соотношением средних значений электрических параметров нагрузок , что обеспечивается регулятором 25. В системе, показанной на фиг. 1, соотношение длительностей работы ин вертора на первую и вторую нагрузки iy/-i.2 изменяют в функции отклонения технологического параметра Т-) одной из нагрузок от заданного значения Тд f что реализуется введением связи выхода элемента 14 сравнения с входом регулятора 25, а сигналом отклонения технологического параметра Т второй, нагрузки от заданного зна чения TO корректируют сигналы заатчиков 12 и 13 электрических параметров Р(л , POJ . Пересчетная схема 26, периодически включая ключевые схемы 22 и 23 на время и ij соответственно выполняет функцию коммутатора каналов системы управления. Через открытые ключевые схемы 22 и 23 на вход задакадего генератора 24 поступает управлякицее напряжение с регуляторов 20или 21 частоты,которое является функцией сигналов датчиков 4 и 5 частоты резонанса,а также отклонений от заданных значений электрического и технологического параметров- ; нагрузок.Под действием сигнала регулятора частоты происходит настройка задающего генератора 24 на резонансную частоту вплоть до установления заданного значения технологического парс1метра Т и необходимой для этого величины электрического параметра Р. Таким обрдзом, распределение мощности между нагрузками происходит в пределах каждого цикла за счет плавного изменения частоты от резонансной до некотсфой минимальной ,;ц (фиг. 3), что приводит к регулированию электрического параметра Р от максимального до минимального значения (фиг. 3); и за счет плавного изменения соотношения длительностей- работы первого и второго каналов . Схема, показанная на фиг. 1, специфична тем, что технологический параметр первой нагрузки Т регулируют изменением соотношения времени fe X-tji/ т.е. перераспределением выходной мощности инвертора между нагрузками, а технологический параметр второй нагрузки Tjj - одновременным дополнительным изменением частоты задающего генератора относительно собственных частот крнтуров, т.е. за счет изменения электрических параметров обеих нагрузок в пределах от Р„,,-и до . . Возможны варианты схемы, в которых регулирование кеивдой нагрузки ведут одновременньм изменением частоты { и соотношения 4г /-{2« По сравнению с известным предлагаемый способ распределения мощности позволяет использовать не позиционное, а непрерывное регулирование технотюгических и средних электрических парс1метров нагрузок, что существенно повышает его точность (с 0,5 до 0,1-0,2%). Диапазон регулирования параметров каждой из на