Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты

801015481 А СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9, . 2 Р ГОСУД АРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В.Д Леии э н орде тичеси а иристорнынепосредия", 1977 венств - 07 свидетел671856/21977. триг ПРАВЛЕНИЯОВАТЕЛЕМ ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРМТИ(71) Московский орденана Октябрьской Революцкий институт.с. 210-239.2. Авторскоепо заявке 9 2кл. Н 02 Р 13/16о1(54)(57). УСТРОЙСТВО ДЛЯНЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРА ЧАСТОТЫ, содержащее генератор опорйого напряжения, связанный через компаратор с распределителем-формирователем, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двух-.полупериодным выпрямителем беэ фильтра, пороговым элементом, дизъюнкторомсчетным триггером, генератором линейно изменяющегося напряжения и блокомпуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый элемнтсвязан с первым входом дизъюнктора,к второму входу которого подключенблок пуска, а к выходу - счетныйгер, выход которого через генераторлинейно изменяющегося напряженияприсоединен к входу компаратора.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в вентильных преобразователяхчастоты для индукционного нагревакрупногабаритных слитков.Известно устройство для управления 5вентильными преобразователями частоты, построенное по синхронному принципу управления 13.Указанное устройство может бытьприменено для питания индуктора при 10нагреве крупногабаритных слитков напониженной частоте.Недостатком указанного устройства являются недостаточные функциональныевозможности. 15Наиболее близким к предлагаемому устройство для фазового управления .зависимым вентильным преобразователемкоторое реализует вертикальный принцип управления и состоит из источника опорного (развертывающего) напряжения, компаратора и распределителяформирователя. На второй вход компаратора подается управляющий сигнал 2).25Недостатком известного. устройства является то, что он не способен обес,печить работу преобразователя. частоты в режиме термостатирования: частота резонанса нагрузочной цепи, включающая конденсатор, заранее неизвестна, в связи с этим представляет трудность. формирования управляющего сигнала,тем боЛЕе, чем резонансная частота в свою очередь зависит от температуры слитка.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигаетсдф тем, что устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее генератор опорного напряжения, связанный через компаратор с распределителем-Формирователем, снабжено двухполупериодным выпрямителем без фильтра, порбговымэлементом, дизъюнктором, счетным ,45 триггером, генератором линейно изменяющегося напряжения и блоком пуска, причем двухполупериодный выпрямитель через пороговый элемент связан с первым входом дизьюнктора, к второму Входу которого подключен блок пуска,а к выходу счетный .триггер, выход которого через генератор лйнейно изме- няющегося напряжения присоединен ко входу компаратора.На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема силовой части; на фиг.3- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Двухполупериодный выпрямитель без бО фильтра,1 через пороговый элемент 2 подключен к входу дизьюнктора 3, ко второму. входу которого присоединен блок пувка 4. Выход дизъюнктора 3 через счетный триггер 5 и генератор ли-б 5 нейно изменяющегося напряжения 6 присоединен к, входу компаратора 7, к второму входу которого подключен генератор опорного напряжения 8, а квыходу - распределитель-формирователь9, Непосредственный преобразовательчастоты 10 связан с индуктором 11 через конденсатор 12. На диаграмме 13представлена главная составляющаявыходного напряжения непосредственного преобразователя 10 частоты, на диаграмме 14 - напряжение на конденсаторе 12, на диаграмме 15 - сигнал на выходе двухполупериодного выпрямителя 1, на диаграмме 1 б - сигнал на выходе порогового элемента 2, на диаграмме 17 ф- напряжение на выходесчетного триггера 5, на диаграмме 18 напряжение на выходе генератора линейно изменяющегося напряжения б (управляющее напряжение).Устройство работает следующим образом.В момент й, повышается единичный логический сигнал с блока 4 пуска, который через дизъюнктор 3 поступает на счетный триггер 5 и перебрасывает его в противоположное исходному состояние. К моменту с накопительныйэлемент генератора линейно изменяющегося напряжения 6 полностью заряжен. По команде с триггера 5 начинается разряд накопительного элемента и управляющее напряжение (диаграмма 18) начинает уменьшаться по линейномузакону,-главная составляющая выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты (диаграмма 13) в соответствии с принципом вертикального управления повышает форму управляющего напряжения. Сначала происходит заряд конденсатора 12, а затем после того, как управляющее напряжение,(диаграмма 18) в момент с 2 меняетсвой знак, начинается разряд конденсатора 12 и в момент 3 напряжение на конденсаторе 12 становится равным нулю (диаграмма 14). Напряжение с конденсатора 12 подается на вход двухполупериодного выпрямителя без Фильтра 1, при напряжениях на конденсаторе 12, близких к нулю, срабатывает пороговый элемент 2 и в моментчерез диэъюнктор 3 выдает единичныйсигнал на счетный триггер 5, которыйвновь перебрасывается. Начинаетсяформирование нарастающей части управляющего напряжения (диаграмма 18), Напряжение на конденсаторе сначала продолжает уменьшаться, а в момент с при смене знака управляющего напряжения напряжение на конденсаторе начинает стремиться к нулю. В моментвновь срабатывает пороговый элемент 2 и начинает формироваться падающая часть управляющего напряжения.29/51 Тираж б 87 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 к филиал ППП "Патенте, г.ужгород, ул.Проектная Таким образом, в Установиншемся ,режиме на конденсаторе 12 напряжение отстает от выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты на 90 эл. градчто соответствует резонансу в нагрузочном контуре 5 (фиг.2). При увеличении резонансной частоты нагрузочного контура меняется частота управляющего напряжения, буричем при уменьшении периода управляю щего напряжения прямо пропорционально 10 уменьшается его амплитуда.За счет этого. выходная частота непосредственного преобразователя частоты всегда равна резонансной частоте контура, а снижение амплитуды выходного напряжения при росте 13 частоты обеспечивает воспроизведение управляющего сигнала в выходном на-пряжении преобразователя.Применение изобретения в установ ках индукционного нагрева крупногабаритных слитков позволит эффективно использовать преобразователь не только в режиме нагрева, но и в режиме термостатирования, что позволит уменьшить установленную мощность силового оборудования на 10-15, так ,как отпадает необходимость в допОлнительном источнике для поверхностного нагрева, улучшается равномерность температурного поля в слитке, уменьшается время нагрева на 10-20, что увеличивает производительность и снижает потери металла на окалину.