Устройство для автоматического регулирования преобразователя частоты со звеном постоянного тока

(57) И преобр быть н частот его п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский ордена Ленина полтехнический институт им, В,И,Ленин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГРЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА обретение относится к силовойзовательной технике и можетпользовано в преобразователяхсо звеном постоянного тока,зобретения является повышениеасиента мощности, обеспечениетоянства и повышение надежности. Для увеличения выходного напряжения инвертора 3 тока увеличивают сигнал на выходе первого источника задающего напряжения (ИЗН) 8 В результате напряжение на выходе интегральных регуляторов 5 и 7 изменяется таким образом, что увеличивается выходное напряжение выпрямителя 2 и выходное напряжение инвертора 3 тока. До1275702 тех пор, пока напряжение на входе блока управления выпрямителем 4 не превысит напряжения на выходе второгоИЗН 12, напряжение на выходе интегрального регулятора 11 будет иметьвеличину, определяемую узлом ограничения выходного напряжения 13 и устанавливающую минимально возможное значение угла управления инвертора 3.При дальнейшем увеличении напряжения Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты со звеном постоянного тока, применяемых, например, в электротермических установках для высокочастотной закалки и плавки металлов.Делью изобретения является повышение коэффициента мощности, обеспечение его постоянства, а также повышение надежности преобразователя.На чертеже представлена схема предпагаемого устройства. Устройство для регулирования преобразователя 1 частоты, выполненного в виде питаемого от выпрямителя 2 инвертора 3 тока с самовозбуждением, к входу системы 4 управления выпрямителя подключен выход пропорционально-интегрального регулятора 5, входы которого соединены с выходом датчика выходного тока выпрямителя 6 и выходом интегрального регулятора 7. Два входа интегрального регулятора 7 соединены с первым ИЗН 8 и выходом датчика 9 выходного напряжения интегратора, Вход блока 10 управления инвертора подключен к выходу второго интегрального регулятора 11. Входы интегрального регулятора 11 соединены с вторым ИЗН 12 и с входом блока 4 управления выпрямителя. Интеграторы 7 и 11 ограничены по току узлами 13 и 14. К выходу преобразователя 1 частоты подключены нагрузка 15 и датчик 9.Устройство работает следующим образом. первого ИЗН 8 угол управления инвертора 3 тока увеличивается до тех пор,пока не достигается равенство выходного напряжения инвертора и сигналапервого ИЗН 8, а также пока напряжение на входе блока управления выпрямителем 4 не становится равным напряжению на выходе второго ИЗН 12. Таким образом происходит регулированиенапряжения в двух режимах. 1 ил. В устройстве напряжение на нагрузке 15 регулируется и стабилизируетсяс помощью выпрямителя 2 через пропорционально-интегральный 5 и первый 5 интегральный 7 регуляторы и, крометого, дополнительно с помощью инвертора 3 тока через второй интегральный регулятор 1. Контур, содержащийпропорционально-интегральный регулятор 5, имеет максимальное быстродействие,.за ним следует контур с первым интегральным регулятором 7 и далее контур, включающий второй интегральный регулятор 11. При таком ограничении быстродействия отработкаосновного (первого) задающего напряжения производится вначале с помощьювыпрямителя в функции разности первого сигнала задания и сигнала, пропорционального контролируемому параметру, а затем с помощью инверторав функции разности второго сигналазадания и сигнала на входе блока управления выпрямителем 4.25Предположим, что требуется увеличение выходного напряжения инвертора 3 тока. Для этого увеличиваютсигнал на выходе первого ИЗН 8. Врезультате напряжения на выходе ре- ЗОгуляторов 5 и 7 изменяются таким образом, что увеличивается выходноенапряжение выпрямителя 2 и далее выходное напряжение инвертора 3 тока.До тех пор, пока напряжение на входеблока управления выпрямителя 4 непревысит напряжение на выходе второго ИЗН 12, напряжение на выходе регулятора 1 будет иметь величину,определяемую узлом ограничения выход1275702 Формула из обр ет ения Составитель О.ПарфеноваТехред,А.Кравчук КоРРектоР М,Максимишииец . Редактор Г.Гербер Заказ 6578/54 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения 13 и устанавливающуюминимально возможное значение углауправления инвертора 3. При дальнейшем увеличении задающего напряженияисточника 8 напряжение на выходе интегратора 5 достигает величины, превышающей напряжение на выходе ИЗН 12,напряжение на выходе регулятора 11изменяется и увеличивает угол управления инвертора 3. Процесс продолжается до тех пор, пока не достигаетсяравенство выходного напряжения инвертора и первого сигнала задания, атакже пока напряжение на входе блока4 управления не становится равным 15напряжению на выходе источника 12.Таким образом осуществляется регулирование напряжения в двух режимах.Первый при изменении выходного напряжения выпрямителя 2 и постоянство 20угла управления инвертора 3, второй -при постоянстве выходного напряжениявыпрямителя, близко к максимальномуего значению, и изменении угла управ.ления инвертора. При подключении входа второго интегрального регулятора11 к входу системы управления выпрямителя повышается надежность работыпреобразователя за счет исключениявлияния изменений напряжения питающей сети переменного тока. Это объясняется тем, что вторым контуромрегулирования осуществляется стабилизация не выходного напряжения выпрямителя, а его угла управления,т.е. обеспечивается постоянство коэффициента мощности преобразователя.Кроме того, использование в качествесигнала обратной связи для второгоинтегрального регулятора напряжения 40на входе системы импульсно-фазовогоуправления выпрямителя позволяетисключить электрическую связь регулятора 11 с высоковольтной силовойсхемой, а также сравнительно сложныйв реализации датчик выходного напряжения выпрямителя электронного типа,выполненного по принципу модулятордемодулятор, что упрощает устройствои повышает надежность установки в целом. Устройство для автоматического регулирования преобразователя частоты со звеном постоянного тока, содер жащее пропорционально-интегральный регулятор, первый интегральный регулятор, второй интегральный регулятор, датчик выходного тока выпрямителя, датчик выходного напряжения инвертора, два источника задающего напряжения, причем к входу блока управления выпрямителем подключен выход пропорционально-интегрального регулятора, к одному из входов которого подключен выход датчика выходного тока выпрямителя, к другому входу - вы- ход первого интегрального регулятора, первый и второй входы которого соединены с выходом первого источника задающего напряжения и с выходом датчика выходного напряжения инвертора соответственно, вход блока управления инвертором тока соединен с выходом второго интегрального регулятора, первый вход которого соединен с выходом второго источника задающего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэф 4 ещиеита мощности преобразователя, обеспечения его постоянства и повьавеиия надежности преобразователя, второй вход второго интегрального регулятора соединен с входом блока управления выпрямителя.