Преобразователь постоянного напряженияВ пЕРЕМЕННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относитя к преобразовательной технике и может быть использовано в индукционных нагревательных установках повышенной частоты с питанием от статических частотно-регулируемых преобразователей, обеспечивающих автоматическое регулирование коэффициента мощности (фазового угла) ftaгрузки. Известен преобразователь частоты, содержащий автономный инвертор с резонанс ной нагрузкой, задающий генератор, фор- мирователь и распределитель импульсов . управления, а также датчик фазы, выход которого через регулятор частоты связан с задающим гейератором. Один вход датчика фазы связан с датчиком тока, другой с датчиком напряжения нагрузки. В качестве датчиков используются трансформаторы тока и напряжения, причем на выходе трансформатора напряжения необходимо фазосдвигающее звено для поворота фазы на 90 С для того, чтобы при коэффициенте мощности, равном единице, получить нулевой сигнал на выходе датчика фазы fl J. Недостатком такого преобразователя является сложность, недостаточная надежность, а также погрешность, вносимая фазоздвигающим звеном при изменениях частоты. Известен также преобразователь часто ты, в котором вместо трансформатора напряжения использован трансформатор тока, включенный в цель конденсатора резонансной нагрузки, что порволяет исключить фазосдвигающее звено . Наиболее близок по технической сущнсх;ти к предлагаемому изобретению - преобразователь частоты, содержащий авто- . номный инвертор с резонансной нагрузкой, задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов управления и датчик фазы, выход которого через регулятор частоты связан с задающим генератором, а один из входов соединен с датчиком тока конденсатора резонансного контура нагрузки, причем второй вход дат- чика фазы соединен с аагчиком тока нагрузки автономного инвертора 31. Недостатком преобразователя является его сложность и недостаточная надежность что обусловленонеобходимостью иопользовать два трансформатора тока, связанных со схемой управления инвертора длинной линией. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в переменное, содержащем автономный резонансный инвертор и блок управления, причем автонрмнь1й инвертор имеет в выходной цепи резонансный кон тур с конденсатором, последовательно с кот&рьгм включен датчик тока, а блок уп- равления включает датчик фазы, регулятор частоты, задающий генератор, фо{Ж4И- рователь и распределитель ; импульсов управления, причем один из входов датчика фазы связан с выходом датчика токе, второй вход датчика фазы связан с выходом задающего генератора. ; Эта связь осуществляется через введенный делительчастоты, с коэффициентом деления, равным отношению частоты задающего генератора к частоте выходного тока инвертора. На фиг. 1 изображена блок-схема пре образователя; на фиг. 2 - временные диа граммы, поясняющие принцип его работы Преобразователь содержит автономный инвертор 1, резонансную нагрузку 2, задающий генератор 3, формирователь 4, распределитель 5 импульсов управления, датчик б фазы, выход которого через ре гулятор 7 частоты связан со .входом задающего генератора 3. Один из входов датчика 6 «фазы соединен. с датчиком 8 тока конденсатора резонансного контура нагрузки. Второй вход датчика 6 фазы соединен с выходом задающего генератора 3. На фиг. 2,а приведены выходные импульсы задающего генератора 3, на фиг. 2,6 - кривая выходного токе инвертора 1; на фиг. 2,в - кривая напряжения на резонансном контуре нагрузки 2, на фиг. 2,г - кривая тока конденсатора резонансного контура нагрузки; на фвг.2,д прямоугольные импульсы, сформированны нз положительных полуволн кривой тока ксжденсатора путем ограничения сигнала датчика 6 фазы. Преобразователь работает следующим Образам. После пуска преобразователя импульсы задающего генератора подаются на вход формирователя 4, с выхода которого импульсы управления через распределитель 5 поступают в цепи управления тиристо- рами автономного инвертора 1. За счет периодического переключения соответствующих групп тиристоров автономного инвертора 1 в его выходной цепи формирутся волны тока синусоидальной формы, между которыми могут быть паузы (фиг.26). Фаза задающего генератора (фиг. 2,а). Вследствие прохождения выходного тока инвертора через резонансный контур нагрузки 2 на 1последнем возникает напряжение формы, бттз&ой к. сввуссуидапьнойу сдвинутое по фазе относительно тока на угол На графике {фиг. 2,в) .показан случай индуктивной расстройки контура нагрузки, при котором частота выходного тока инвертора ниже резонансной частоты койтура нагрузки. Ток в конденсатора нагрузки (ф%{г. 2,г), опережающий вапряжение на последнем на 9О эл.гра;, нзмеря- втся датчиком 8. Сигнал этого иатчнка подается на вход датчика 6 фазы, где из положительных полуволн свгнала форми-5 руются прямоугольные импульсы стандартной амплитуды (фиг. 2,д). На .другой Эход датчика 6 фазы поступают импульсы 1оадающего генератора, несущие информацию о фазе выходного тока инвертора, так что выходной сигнал датчика фазы пропоркяонвлен сдвигу фаз между импульсами (фиг. 2,а и фиг. 2,д), равному ( P +90) эл.град. Выходной сигнал датчика 6 фазы поступает на вход регулятора 7 частоты задающего генератора, который изменяет частоту последнего до тех пор, пока величина не примет заданного значения. В некоторых схемах автонс шых инверторов частота импулы:ов заданного генератора не равна частоте выходного тока, однако кратна ей. В этом случае делитель частоты импульсов, включенный между выходом задающего генератора и вторым вхрдом Датчика фазы, осуществляет выделение сигнала, несущего информацию о фазе первой гармоники выходного тока автономного инвертора. Использование предлагаемой схемы позволяет упростить преобразователь частоты и повысить его надежность, посколь «у отпадает.н1эобходимрсть во втором трансформаторе тока и длинной линии, связывающей этот трансформатор, установленный в нагрузке, с блоком управления пре- образователя. Помимо этого, надежность аопопнигельно повышается за счет сниж1Эшш уроввя помех, проникаюошх вз сшю вой частя орео азователя по депям латчиков обратной свяаи, к уменьшения вероятности сбоев в схеме управления. Формула иэобретення 1. Преобразователь постоянного вапря1жения в переменное содержащей автономный резонансный инвертор и блок управле ния, причем автономный инвертор имеет в выходной -цепи резонансный контур с конденсатором, послеаовательно с которым включен датчик тока, а блок управледия включает датчик фазы, регулятор частоты, задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов управления, причем один из входов датчика фазы связан с выходом датчика тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, второй вход датчика фазы связан с выходом задающего генератора. 2,Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что второй вход датчика фазы соединен с выходом задаю щего генератора через введенный делитель частоты с коэффициентом деления, травным отношению частоты задающего генератора к частоте выходного тока инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 506104, кл. Н О2 М 7/48, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 568129, кл. Н О2 М 7/515, 1977. 3.Вашкевич Е. Н., КиямовР. Н. Система управления инвертором 25О кВт частотой 2500 .Гц, с применением микросхем. Межвузовский научный сборник трудов УАИ, J 6, Уфа, 1976, с. 49-53.

puf. 2