Устройство автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 G05F1/45 H02P13/18 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования ПРИ реализации электроснабжения высокочастотных установок индукционного нагрева металлов. По основному авт. св. № 568129.. известно устройство автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора, содержащее два токовых датчика, вход одного из которых подключен к клеммам в цепи выходного тока инвертора, а вход другого - к клеммам в цепи тоца ком пенсирующей батареи конденсаторов, соединенной параллельно с нагрузочным индуктором, фазочувствительный мост с выходным сигналом на постоян ном токе, плечи которого образованы встречно-последовательно включенными стабилитронами, входы подключены к выходам токовых датчиков, а выход соединен с входом частотного блока управления инвертора. Недостаток известного устройства связан с ограниченными функциональными возможностями, не позволяющими в частности, в отдельных режимах ин вертора, например в моменты добавле ния присадок и в конце плавки метал лов, поддерживать напряжение (и мощ ность) на заданном уровне, отличном от номинального. I Цель изобретения - расширейие функциональных возможностей путем обеспечения в отдельных режимах инвертора возможности стабилизации вы ходного напряжения. Поставленная цель достигается тем что в устройство автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора, содержащее два токовых датчика, вход одного из которых подключен к клеммам в цепи выходного тока инвертора, а вход друго го к клеммам в цепи тока компенсиру щей батареи конденсаторов, соединенной парс1ллельно с нагрузочным индуктором, фазочувствительный мост с выходным сигналом на постоянном токе, плечи которого образованы встречнопоследовательно включенными стабилитронами, входы подключены/к выходам токовых датчиков, а выход соединен с входом частотного блока управления инвертора, ввецены измерительный орган напряжения инвертора с выходным сигналом на постоянном токе, два токоограничивающих резистора и развязывающий диод, причем выход измерительного органа напряжения инвертора соединен с входом частотного блока .управления инверто)а через первый токоограничивающий .резистор, а, выход фазочувствительного моста - через последовательно включенные второй токоограничивдющий резистор и -развязываимций диод. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства автоматической стабилизации коэффициента мощности тиристорного инвертора с раскрытием ряда составных узлов. Входными элементами устройства являются два токовых датчика, состоящих из трансформаторов 1 и 2 тока, вторичные обмотки которых зашуитиро ваны соответственно резисторами 3 и 4. Трансформатор 1 включен в цепь выходного тока тиристорного инвертора 5, а трансформатор 2 - в цепь тока компенсирующей.батареи 6 конденсаторов, соединенной параллельно с нагрузочным индуктором 7. Фазочувствительный мост образован встречно-последовательно включенными стабилизаторами 8-9, 10-11, 12-13 и резисторами 14 и 15, зашунтированными соответственно конденсаторс1ми 16 и 17. Входы фазочувствительного моста подключены через резисторы 18 и 19 к выходам трансформаторов 1 и 2 тока. Выходной сигнал моста формируется на постоянном токе посредством введенных в него диодов 20 и 21. В измерительный орган напряжения входят последовательно включенные датчик 22 напряжения, резисторный делитель 23-24 напряжения, выпрямительный мост 25-28 на диодах, конденсаторный фильтр 29 и опорный стабилитрон 30. Частотный блок 31 управления инвертора 5 сострит из последовательно включенных задающего генератора 32, формирователя 33 и распределителя 34 импульсов. Выход измерительного органа напряжения соединен с входом блока 31 управления через токоограничивающий резистор 35, а выход фазочувствительного моста - через последовательно включенные токоограничивающий. резистор 36 и развязывающий диод 37. Выходы блока 31 управления подключены к управляющим входам инвертора 5. . Устройство работает следукэдим образом. Выходные сигналы датчиков тока (напряжения на резисторах 3 и 4), сдвинутые по фазе на угол, равный 90 ал. град Поступают в фазочувствительный мост, где ограничиваются по величине стабилитронами 8-13 и оказываются неэ авксягллми от величины и формы тока и напряжения в цепях нагрузки. Величина сигнала на выходе моста зависцт при этом только от угла сдвига Фаз между выходным током инвертора и напряжением на нагрузке, а полярность определяется знаком указан ного угла. Сформированный сигнал подается в блок 31 управления, где изменением частоты задающего генератора 32 осуществляется отработка изменений коэффициента мощности инвертора 5.

По условиям некоторых технологических процессов, таких как плавка метсшлов, возникает необходимость во время добавления присадок ив . конце плавки (для эыдержки металла и последующей его разливки) поддержания в нагрузке заданных напряжения и мощности, отличных от номинальных. С этой целью дополнительно контролируют напряжение инвертора 5 с помощью датчика 22 напряжения. Сигнал с датчика 22 ограничивается делителем 23-24 напряжения, выпрямляется диодным мостом 25-28 и фильтруется конденсатором 29. Установка по напряжению на индукторе 7 определяется опорным стабилитроном 30 и делителем 2324. При отклонении напряжения от заданного стабилитрон 30 пробивается . и выходной сигнсШ измерительного органа напряжения подается в блок 31 управления, где опять же изменением частоты задающего генератора 32 осуществляется отработка изменений напряжения инвертора 5. При этом канал обратной связи по коэффициенту мощнос0ти оказывается закрытым диодом 37.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает стабилизацию как коэффициента мощности, так и по мере необходимости напряжения тирис5торного инвертора, что предопределяет повышенное качество индукционной плавки металлов.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ТИРИСТОРНОГО ИНВЕРТОРА по авт. св. W 568129, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения в отдельных режимах инвертора-, возможности стабилизации выходного напряжения,в него введены измерительвый орган напряжения инвертора с выходным сигналом на постоянном токе, два токоограничивающих резистора и развязывающий диод,причем выход измерительного органа напряжения инвертора соединен с входом частотного блока управления инвертора через первый токоограничивающий резистор, а выход фазочувствительного моста - через последовательно включенные второй токоограничивающий резистор и развязывающий диод. (Л 00 00 м