Устройство для управления автономным последовательным инвертором Советский патент 1982 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления инверторами для технологических процессов с использоэанием индукционного нагрева, ультразвука идр.

Известно устройство для управления автономным инвертором, содержа щее задсцощий генератор, который через распределитель и выходные усилители подключен к силовым-вентилям инвертора 1.

Недостатком устройства является отсутствие согласования инвертора с нагрузкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, для управления автономным последовательным инвертором, содержащее управляемый задающий генератор, который через пересчетное кольцо и выходные усилителиформирователи подключен к силовым вентилям инвертора 2.

Данное устройство не позволяет работать в режиме постоянного согласования с нагрузкой, что существенно снижает эффективность и устойчивость работы устройства в целом.

Целью изобретения является повышение эффективности.

Устройство для управления автономным последовательным инвертором снабжено.датчиком входного тока, входным фильтром, запоминающим блоком с разрядным ключом, компаратором, триггером и интегра-тором, причем выход датчика тока подключен

10 через входной фильтр к запоминающему блоку и первому входу компаратора, второй вход которого подсоединен к выходу зёшоминающего блока, а, выход подключен ко входу разрядного ключа

15 и ко входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу задающего генератора.

Крюме того, устройство снабжено дополнительным генератором импульсов

20 с блокирующим элементом, причем вы-, ход генератора подключен ко входу триггера, а вход блокирующего устройства подключен к выходу компаратора .

25

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1, входного тока, выход которого через фильтр 2 низкой частоты связан со

30 входом запоминающего блока 3 и netvвьм входом компаратора4, второй вход которого подсоединен к выходу запоминающего блока. Выход- компаратора подключен ко входу триггера 5, управляющим входам разрядного ключа запоминшоще го блока 3 и управляющим входамблокирующего элемента 6, выход которого подключен к времязадающему элементу генератора.7 импульров, выход которого подсоединен ко входу триггера 5. Выход триггера подключен ко входу интегратора 8, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора 9, нагруженного на распределитель 10 ршпульсов, выходы которого через выходные усилители-формирователи 11 связаны с управляющими переходами силовых тиристоров инвертора 12, подключенного к резонансной матрице 1 3 . .

Описанное устройство в установившемся режиме работает следующим образом.

При подаче силового питания на инвертор 12 и пуске задающего генератора, 9 по шинам питания инвертора начинает протекать ток, величина которого при стабильном входном напряжении пропорционсшьна выходной мощ.ности автономного инвертора,С выхода датчика 1 тока на вход фильтра 2 поступает сигнал, пропорциональный току, протекающему по шинам питания инвертора. Поскольку основным источником напряженияпитания инверторов являются сийовые трехфазные вьшрямители, выходной сигнал датчика 1 тока имеет определенную среднюю величину и некоторый уровень пульсаций, частота и величина которЖлх определяются типом используемого выпрямителя и величиной входного фильтра автономного инвертора 12. С выхода. Фильтра 2 сигнал, пропорциональный величине тока, протекаемого по шинам питания инвертора 12, но с уменьшенным уровнем пульсаций, поступает на вход запоминающего блока 3 с разрядным ключом и на первйй вход компаратора 4.

При перебросе триггера 5 в новое состояние, интегратор 8 осуществляет линейное изменение частоты задающего генератора 9 в широком диапазо не, перекрывающем: область резонанса йагрузки 13, когда ток, протекающий по шинам питания инвертора имеет максимальное значение. При переходе через точку резонанса выходной сигнал с датчика 1 тока начинает уменьаться, а запоминаниций блоК 3 удерживает на, выходе .значение сигнала, соответствующее максимальному уровню выходного сигнала датчика 1 тока. По мере уменьшения ВЕЛХОДНОГО сигнаа с датчика 1 тока разница уровней напряжений на входах ко1мпаратора 4

увеличивается и при достижении этой разницей порога срабатывания компаратора он переходит в новое состояние, включая разрядный ключ запоминающего устройства 3.. При этом происходит сброс уровня выходного напряжения запоминающего устройства до величины, соответствующей текущему значению входного сигнала. Компаратор 4 возвращается в исходное состояние, а короткий импульс, сформированный на его выходе, поступает на (ВХОД бистабильного логического элемента 5 и переводит его в новое состояние, которое вызывает смену знака производной выходного сигнала интегратОра 8,что приводит к изменению частоты задающего генератора 9 и увеличению потребляемого инвертором 12 тока.Это изменение происходит до тех пор,пока выходной сигнал с датчиков тока вновь не минует - экстремальное значение и вновь начнется увеличение разбаланса сигнало в на входах компаратора 4, д.алее все процессы повторяются с учетом переброса бистабильного логического элемента S в прежнее состояние и очередной смене направления изменения частоты задающего генератора 9.

Для повышения.устойчивости системы при различных возмушающих воздействиях и пуске введены импульсный генератор 7 и блокирующий элемент 6. В исходном состоянии/ когда с выхода компаратора 4 импульсы не поступают, блокирующий элемент б не включается и импульсный генератор фор«1ирует импульсы, управляющие Работой триггера 5, причем :частота этих импульсов выбирается такой, чтобы выходной сигнал интегратора 8 обеспечивал изменение частоты зйдающёго генератора 9 в полного частотного диапазона. При прохождении точки резонанса или максимума потребляемой .мощности начинает работать рассмотренный блок, и на выходе компаратора 4 формируются короткие импульсы, следунвдие с частотой более высокой, чем частота генератора 7. Эти импульсы включшот .блокирующий элемент 6, препятствующий работе генератора 7. При этом исключается влияние генератора 7 на работу-устройства управления в режиме передачи в нагрузку максимальной мрщности. Это позволяет обеспечить устой 1ивый ввод системы в режим регулирования (режим поиска максимальной мощности) как при пуске и н ве ртора, так и.при срывах процесса управления в случаях сйЛьиых.возмущающих воздействий.

Использование изобретения повышает эффективность и устойчивость работы инвертора на резонансную нагрузку..

Формула изобретения

1.Устройство для управления автономным последовательным инвертором,, содержащее управляемый задающий генератор, который через пересчетное кольцо и Выходные.усилители-формирователи подключен к выводам для подключения .силовых вентилей инвертора, отличают ее с я- тем, что, с целью повышения эффективности работы на резонансную нагрузкуг оно снабжено датчиком входного тока, вхоД ным фильтром, запоминающим блоком ;С разрядным ключом, компаратором, триггером и интегратором, причем вы ход датчика тркэ подключен через, входной фильтр к запоминакндему блоку и дервому входу компаратора, второй вход которого подсоединен к выходу: запоминающего блока, выход компаратора подключен ко входу разрядного ключа и входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу задающего генератора,

2. Устройство по п. 1, отли ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения устойчивости-работы в переходных режимах оно. снабжено дополнительным генератором импульсов с блокирующим элементом, причем выход генератора подсоединен ко входу триггера, а вход блокирующего элемента подключен к выходу компаратора.

Источники ннФоЕялаций, принятые во внимание при экспертизе

1,Беркович Е.И. и др, Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973, с. 155.

2.Бардин В.М. Элементы и узлы Систем управления тиристорных преобразователей. Саранск, 1974, с. 54-55, рис, 34.