Устройство для автоматического регулирования преобразователя частоты со звеном постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02M5/42 

О)

4 IC

;о

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты со звеном постоянного тока, применяемых, например, в электротермических установках для высококачественной закалки и плавки металлов.

Целью изобретения является повышение надежности во всем диапазоне работы преобразователя частоты.

На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства совместно с преобразователем частоты; на фиг.2пример исполнения аналогового переключателя; на фиг.З - диаграммы работы преобразователя в режиме пуска.

Схема (фиг.1) состоит из выпрямителя 1 с системой 2 импульснофазового управления и инвертора 3 с системой 4 импульсно-фазового управления, в совокупности представляющих собой преобразователь частоты 5 со звеном постоянного тока, подключенный к нагрузке 6. На выход преобразователя частоты вклчен датчик 7 переменного напряжения, выход которого соединен с одним из входов первого интегрального регулятора 8, содержащего узел 9 ограничения выходного сигнала. Другой вход этого регулятора подключен к выходу по основному сигналу задания источни ка 10 задающих напряжений, а выход к одному из входов пропорциональноинтегрального регулятора 11. На другой его вход через фильтр 12 присоединен датчик 13 выпрямленного тока.

На выход выпрямителя включен датчик 14 постоянного напряжения, выход которого соединен с одним из входов второго интегрального регулятора 15., содержащего узел 16 ограничения выходного сигнала. Другой вход этого регулятора соединен с выходом по вспомогательному сигналу задания источника 10 задающих напряжений. Выход пропорционально-интегрального регулятора 11 включен на вход системы 2 импульсно-фазового управления выпрямителем 1, а выход второго интегрального регулятора 15 - на один из входов аналогового переключателя 17, другой вход которого подключен к выходу источника 18 задающего напряжения, а выход - к входу системы 4

импульсно-фазового управления инвертором 3.

К управляющему входу аналогового переключателя 17 подключен выход одновибратора 19, на вход которого подается команда Пуск.

Схема аналогового переключателя (фиг.2) состоит из двух аналоговых ключей 20 и 21 и двух элементов И-НЕ 22 и 23. Вход первого аналогового ключа 20 подключен к выходу второго интегрального регулятора 15, вход второго аналогового ключа 21 соединен с выходом источника 18 задающего напряжения.

Выходы аналоговых ключей объединены и подключены к входу системы 4 импульсно-фазового управления инвертором 3. Выход второго логического элемента И-НЕ 22 соединен с управляющим входом второго аналогового ключа 21, а выход первого логического элемента И-НЕ 23 - с управляющим входом первого аналогового ключа 20 и с входом второго логического элемента И-НЕ 22. Вход первого логического элемента И-НЕ 23 подключен к выходу одновибратора 19. Выводы 24-29 принадлежат соответственно элементам 19,

17, 13. I

На фиг.З приняты следующие обозначения: сигнал 30 команды Пуск на входе 24 одновибратора 19, сигнал 31 на выходе 25 одновибратора 19, сигнал 32 на выходе 26 источника 18 задающего напряжения, сигнал 33 на выходе 27 второго интегрального регулятора 15, сигнал 34 на входе 28 системы 4 импульсно-фазового управления инвертором 3, сигнал 35 на выходе 29 датчика 13 выпрямленного тока, выходное напряжение 36 преобразователя частоты 5.

При включении преобразователя частоты 5 по команде Пуск (диагр.ЗО) снимаются с начальной установки и включаются в работу пропорциональноинтегральный 11 и первый интегральный 8 регуляторы первого и второго контуров системы регулирования преобразователем.

Одновременно команда Пуск подается на вход 24 одновибратора 19, который формирует на своем выходе 25 сигнал (диагр. 31) с выдержкой времени . В течение этой выдержки времени выход 26 источника 18 задающего напряжения с помощью второго 31 21 аналогового переключателя 17 под/ IanCiJUJJ UDWl V ключается к входу 28 системы 4 им О О л-.пгппомк 4 ИМ пульсно-фазового управления инвертором 3. Выходное напряжение источника 18 задающего напряжения равно, и (диагр. 32), что соответствует п&вому значению угла опережения ™:r: Lfec;r;L:rs;c-: НИН надежного пуска инвертора на.на грузку, имеющей минимальную доброт. ность. Длительность выдержки времени Т устанавливается такой, чтобы заее время закончился пусковой переходный процесс ( в колебательном контуре при нагрузк имеющей максимальную добротность, что также увеличивает надежность пуска инвертора. После завершения пускового переходного процесса на пряжение ( Диагр. 33) на выходе 27 ТОРОГО интегрального регулятора 13 граничено узлом 16 ограничения н. ровне IJ /) р, В момент окончания выдержки Т выход 27 второго интегрального регулятора 15 с помощью первого 2U ана логового ключа аналогового переклю чателя 17 подключается к входу 8 системы 4 импульсно-фазового управ ления инвертором 4. После этого выходное напряжение (диагр. 3J; второго интегрального регулятора, первоначально ограниченное узлом 16 ограничения на уровне U, за счет действия обратной связи третьего контура регулирования устройства уменьшается, -достигая через некоторое время установившегося значения. -Одновременно достигает заданного значения и выходное напряжение (диагр.Je.; преобразователя частоты.

.Пуен

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. № 754610, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности во всем диапазоне работы преобразователя частоты, оно снабжено узлом ограничения выходного сигнала второго интегрального регулятора, вторым источником задающего напряжения, одновибратором и аналоговым переключателем, причем один вход аналогового переключателя соединен с выходом второго интегрального регулятора, другой вход - с выходом источника задающего напряжения, выход - с входом Системы импульсно(О фазового управления инвертором, а (Л управляющий вход - с выходом однос вибратора, вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала Пуск.

«

ut.