Устройство для распределения мощности инвертора в системе нагрузок Советский патент 1982 года по МПК H02P13/18 

154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА В СИСТЕМЕ НАГРУЗСЖ

1

Изобретение относится к преобраэовам тельной технике и может найти широкое сфименение в многоиндуктввньк электро термических установках с тиристорными преобриаоватепями частоты.

Известны устройства распределения мощности инвертора в системе нагрузок, содержащее силовые ключевые элементы подключающие нагрузки к инвертору. Распределение мощности в указанЕВЫХ устройствах осуществляется путем соответствующего управления силовымв клв чами TI .

Недостатками устройств являются сложность и низкая надежность при реализации ёЬледствие высокЫ) -установленной мойшости ключевых элементсе и на личия специального устройства для у1фаЕ ления ключами.

Наиболее близким к- предлагаемому по техническим средствам в достигаемому эффекту является устройство.для распределения мощности инвертора в системе нагрузок, основанные на резонансных

свойствах нагрузок в частотном управлении инвертором. Устр1зйство содержит задающий генератор,.пересчетную схему и каналы управления, число которых равно числу нагрузок инвертора, каждый из которых содержит управляемый ключ и вгамеритель резонансной частоты нагрузки, первый вход которого соединен с выводом для подключения к нагрузке второй вход подключен к выходу задающего генератора, выход KOTopoix соединен со входом управляемого ключа, выходы всех управл5. емых ключей соединены с управляющими входами задающего генератора, а управляющие входы - с выходом пересчетной

ts схемы 2 .

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, связанное с малой подстройки, ограниченной дополнительностью nepexo/v

М ного процесса в измерителе резонансной частоты нагрузки.

Цель изобретения - повышение быст родействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для распределения мот нрсти инвертора в системе нагрузок измерители резонансной частоты нагрузки содержат элемент совпадения, конденсаторный фильтр, дифференциальный усилитель и пороговый элемент причем входы элемента, совпадения являются входами измерителя резонансной частоты нагрузки, выход элементу совпадения через конденсаторный фильтр подключен к первомувходу дифференциального усилителя, выход которого является вькодом измерителя резонансной частоты нагрузки и через пороговый элемент соединен конденсатором конденсаторного фильтра, h второй вход дифференциального усилите ля соединен с выводом для подключения к опорному напрянсению. На чертеже приведена блок-схема устройства. Схема содержит инвертор 1, который питает нагрузки 2, резоианс в нагрузке 2 {измеряется измерителем резонансной частоты нагрузки, содержащим элемент совпадения 3, конденсаторный фильтр 4, дифференциальный усилитель 5, к выкооу которогчэ Подключен пороговый элемент 6 и управляемый ключ 7. Выходы всех клю чей 7 подключены к задающему генера-. тору 8, а управляющие входы к иересчетной схеме 9, Работа устройства осуществляется поочередным и периодическим открыванием ключей 7 по сигналам пересчетной схемы 9. При открывании определенного ключа 7 образуется замкнутый контур автоподстройки частоты инвертора 1 на резонансную частоту определенной нагрузки 2, Контур включает в себя инвертор 1, нагрузку 2, измеритель резонанс ной частоты нагрузки, содержащий элемент совпадения 3, на один из входов которой подается сигнал с нагрузки, напримф напряжение или ток контура нагГО зки, а на второй вход сигнал:- с выхода задающего генератора 8i конденсаторный фильтр 4, дифференциальный усилитель 5, с выхода измерителя резонанс5 ной частоты нагрузки, сигнал подается через ОТ1ФЫТЫЙ ключ 7 на вход задающего генератора 8. В основе работы измерителя резонанс ной частоты нагрузки лежит фазовая автоподстройка частоты инвертора на резонансные частоты нагрузок. Подстрой ка осуществляется путем сравнения фазы напряжения или тока нагрузки с фазой . импульсов управления. QpaBHeKBfe проиэВОДИТСЯ элементом совпадения 3, на выходе которого формируются импульсы со сжважностью пропордистальной измеряемой фазе. Импульсный сигнал сглаживается фильтром 4, при этом выделяется сигнал постоянного тока с величиной пропорцис алшой измеряемой фазе. Устано&ка требуемого фазового угла производится регулировкой величины опорного напряжеия, подаваемого на вход усилителя 5. Усиленный сигнал отклонения фазового угла нагрузки от задаваемой фазы изменяет частоту задающего генератора 8 до достижения требуемого фазового угла агрузки. Быстродействие процесса подстройки на резонансные частоты нагрузок определяется главным образом постоянной времени фильтра 4 и начальным рассогласованием, характеризующимся отличием сигналов на входах усилителя 5. Процесс подстройки заканчивается после того как напряжения станут равными, что означает равенство фазового угла нагрузки заданному фазовому углу (соответствующего резонансу К Перед открыванием ключа 7 возможно значительное отличие за данного фазового угла отфазо вогоугла нагрузки, что веде т к соответствующему увеличенто времени подстройки. Уменьшить время подстройки позволяет элемент 6, который включается при рассогласовании частот и ускоряет изменение напряжения на конденсаторе фильтра 4, тем самым ускоряет процесс автоподстройки. Для исключения влияния порогового элемента 6 на работу усилителя 5 диапазон выходных напряжений усилителя 5 выбирается более широким, чем регулировочная характеристика задающего генератора 8. Устройство для распределения мощности инвертора в системе нагрузок позволяет значительно сократить длительность подстройки, практически длительность перехошого дродесса уменьшается в 1О-15 раз по сравнению с известными устройствами, что позволяет повысить точность регулирования технологических параметров нагрузок. Формула изобретения Устройство для распределения мопн ности инвертора в системе нагрузок, содержащее задающий генератор, пересчетную схему и каналы управления, число которых равно числу нагрузок инвертоpa каждый из которых содержит управляемый ключ н измеритель резонансной частоты нагрузки, первый вход которого соединен с выводом для подключения к нагрузке, второй вход подключен к BEIходу задающего генератора, а выход соединен с входом управляемого ключа, выходы всех управляемых ключей соеди нены с управляющимв входами задающег генератора, а управляющие входы - с выходом пересчетной схемы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, измерители ре зонансной частоты нагрузки выполнены в виде элемента совпадения, конденсато Я1ого фильтра, дифференциального усилителя и порогового элемента, причем выходы элемента совпадения являются

входами измерителя резонансной частоты нагрузки, выход элемента совпадения через конденсатсфный фильтр подключен к первому входу дифференциалыюго усилителя, выход которого является выходом измерителя резонансно} частоты нагрузки и через пороговый элемент соединен с конденсатором конденсаторного фильтра, второй вход дифференциального усилителя соединен с выводом дла подключения опорного напряжения.

Исто 01ккв информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР № 657571, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.