Способ регулирования частоты резонансного инвертора Советский патент 1991 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями, питающими- ультразвуковые и индукционные установки.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит управляемый задающий генератор 1, блок 2 управления автономным инвертором 3, питаемый от сети через силовой выпрямитель 4 и питающий резонансную нагрузку 5. В цепи постоянного тока инвертора 3 установлен информаци- онный датчик 6, который выходом подключен к входу блока 7 умножения, производящего инвертирование информационного сигнала. Блок 7 управляется от дешифратора 8. Выход блока 7 связан с входом интегратора 9, управляющие входы которого соединены с первым и третьим выходами дешифратора 8. Выход интегратора 9 подключен через ключ 10 к входу

усилителя 11, ключ 10 управляется импульсами с второго выхода дешифратора 8. Выход усилителя 11 связан через выпрямитель 12 с входом блока 13 выделения нуля, выходом подключенного к управляющему входу ключа 14. Информационный вход ключа 14 соединен с выходом усилителя 11, а выход - через интегратор 15 с первым входом сумматора 16. Выход сумматора 16 подключен К управляющему входу задающего генератора 1. Выход информационного датчика 6 соединен с входом компаратора 17, который через элемент И 18 связан с управляющим входом блока 19 выборки-хранения. Второй вход элемента 18 соединен с вторым выходом дешифратора 8. Информационный вход блока 19 связан с выходом выпрямителя 12, а выход - через второй сумматор 20 с входом аналогового делите- ля 21 (вход сигнала-делителя). Другой вход делителя 21, соответствующий сигналу-делимому, подключен к первому выходу дешифратора 8, а выход - к второму входу сумматора 16. Синхронизируется все устсл

с

Os

ю о

00

со

ройство синхронизатором 22, выходом связанным со счетчиком 23, управляющим дешифратором 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения с выхода синхронизатора 22 на выход счетчика 23 поступают синхроимпульсы, соответствующие частоте пульсации выпрямленного напряжения, питающего инвертор 3. На выходах дешифратора 8 формируются импульсные сигналы, причем длительность сигнала с первого выхода дешифратора соответствует четырем тактам работы синхронизатора 22, а сигналы на втором и третьем выходах дешифратора 8, длительностью в один такт работы синхронизатора, появляются на девятом и десятом тактах работы синхронизатора. При этом сигнал с первого выхода дешифратора 8 поступает одновременно на управляющий вход блока 7 и на вход делимого аналогового делителя 21, выход которого связан через сумматор 16с входом задающего генератора 1, тем самым обеспечивая синхронно с девиацией частоты смену знака входного сигнала с датчика б инвертора 3. Сформированный таким образом информационный сигнал поступает на вход интегратора 9, который осуществляет интегрирование как положительной, так и отрицательной части сигнала, поступающего с блока 7, причем время интегрирования положительного и отрицательного сигнала одинаково и равно четырем тактам работы синхронизатора 22. Сигналом второго выхода дешифратора 8 замыкается ключ 10, подключая выход интегратора 9 к входу усилителя 11, Выходной сигнал с усилителя 11 выпрямляется выпрямителем 12 и поступает на вход блока 13, обладающего определенной зоной нечувствительности, на выходе блока 13 формируется сигнал положительной полярности, замыкающий ключ 14, через который сигнал с выхода усилителя 11 поступает на вход интегратора 15, с выхода которого сигнал поступает на вход сумматора 16, тем самым вызывая движение рабочей точки по нагрузочной характеристике нагрузки 5 к резонансу.

Кроме того, модуль усиленного резонансного сигнала с выхода выпрямителя 12 поступает на информационный вход блока 19, а затем поступает на сумматор 20, который задает начальный уровень амплитуды сигнала поиска экстремума. Так как амплитуда сигнала на выходе выпрямителя 12 определяется крутизной склона резонансной характеристики нагрузки и амплитудой сигнала поиска экстремума, т о подавая сигнал

с выхода выпрямителя 12 на вход делителя аналогового делителя 21, сигнал с выхода которого подается на вход сумматора 16, можно изменять амплитуду сигнала поиска,

причем при уменьшении разностного сигнала (пологий участок склона резонансной характеристики) сигнал на входе делителя 21 уменьшается, а значит, выходной сигнал растет, что приводит к увеличению амплитуды поискового сигнала, и наоборот.

При достижении информационным сигналом уровня, который равен информационному сигналу при работе вблизи резонанса, срабатывает компаратор 16,

блокируя через элемент 18 блок 19, после чего амплитуда сигнала поиска определяется последним содержимым блока 19. Поэтому устройство подходит к резонансу с амплитудой сигнала поиска, равной последнему запомненному значению, что позволяет избежать раскачивания системы регулирования на резонансное. Способ обеспечивает высокую надежность работы преобразователя за счет введения автоматической подстройки амплитуды сигнала по- иска, поскольку удается сохранить информативность работы системы авторегулирования во всем диапазоне нагрузочной характеристики. Кроме того, поскольку

стабилизируется уровень разностного сигнала на выходе усилителя 11, являющегося величиной, пропорциональной скорости движения системы авторегулирования (чем больше этот сигнал, тем больше выходное напряжение интегратора на периоде измерения), то движение устройства по резонансной регулировочной характеристике происходит равномерно, что также повышает надежность работы преобразователя

частоты даже при использовании резкопе- ременных нагрузок.

Формула изобретения Способ регулирования частоты резонансного инвертора, заключающийся в том, что задают период регулирования, кратный периоду пульсаций питающего напряжения и состоящий из четырех последовательных интервалов, измеряют входной ток инвертора и на первом интервале периода интегрируют измеренный ток, на втором интервале, равном первому, инвертируют измеренный ток и продолжают интегрирование, на третьем интервале интегрируют

полученный на втором интервале интегральный сигнал, начиная с имеющегося начального уровня интегрирования, в течение всего периода работы суммируют полученное интегральное значение с сигналом поиска экстремума и используют суммарный

сигнал для задания частоты работы инвертора, на четвертом интервале устанавливают значение интеграла измеренного тока равным нулю, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности работы инвертора, измеренное значение входного тока сравнивают с заданным значением и, если измеренное значение превышает заданное, то запоминают текущее значение модуля интеграла измеренного тока, суммируют запомненное значение с сигналом задания и формируют обратное значение полученной суммы, которое используют на первом интервале в качестве сигнала поиска экстремума, который на остальных интервалах полагают равным нулю.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления высокочастотными преобразователями. Цель изобретения - повышение надежности. Способ заключается в том, что делят период регулирования на четыре интервала, в течение которых интегрируют входной ток инвертора и суммируют интегральное значение с сигналом поиска экстремума, который формируют путем преобразования измеренного значения выходного тока. Изобретение позволяет обеспечить автоматическую подстройку частоты работы при изменении параметров нагрузки. 1 ил.