Способ автоподстройки частоты автономного инвертора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11,1275 (21) 2197857/24-07с присоединением заявки Мо(51)М, Кл. Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(54) СПОСОБ АВТОПОДСТРОИКИ ЧАСТОТЫ АВТОНОМНОГО ИНВГРТОРАИзобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к частотнорегулируемым преобразователям частоты для индукционного нагрева.5Известны способы регулирования и стабилизации выходных параметров преобразователя частоты, В частности, известен способ, предусматривающий расстройку частоты инвертора относительно резонансной частоты колебательного контура нагрузки. Известен также способ автоподстройки частоты инвертора к резонансной частоте нагрузочного колебательного контура, 15 в котором в качестве сигналов обратной связи используют выходной ток и выходное напряжение инвертора.Йэ известных способов автопсдстройки частоты инвертора наиболее близким 20 по технической сущности является способ, по которому измеряют при помощи трансформаторов выходной ток и выходное напряжение инвертора, затем выделяют полосовым фильтром 25 первую гармонику из несинусоидальнойкривой тока, один из сигналов сдвигают на угол, близкий к 90 зл,град., и оба сигнала подают на Фазочувствительное устройство, выходное напряже ние которого пропорционально фазовому сдвигу между входными сиг алами.Выходным напряжением фаэочувствительного устройства управляют частотойзадающего генератора, подстраиваюттем самым частоту инвертора к резонансной частоте колебательного контура нагрузки. Недостатком такогоспособа является необходимость приме -нения фазочувствительного устройствас фазосдвигающей цепью и полосовогофильтра. Кроме того, осуществлениеспособа требует обязательной фаэировки включения датчиков, что усложняет настройку системы,Целью настоящего изобретения является упрощение и повышение точности автоподстройки, .Поставленнаяцель достигается тем, что в качестве сигнала обратной связи используюталгебраическую разность выпрямленныхзначений индуктивной и емкостной ветвей параллельного колебательногоконтура нагрузки. Известно, что впараллельном колебательном контурепри резонансе токи в ветвях равныпо амплитуде, При понижении частотыпо сравнению с резонансной значениетока в индуктивной ветке контурастановится больше, чем в емкостной,а при увеличении частоты ток емкостной ветви больше тока в индуктивнойветви. Воздействуя разностью значений токов ветвей нагруэочного контура на управляемый задающийгенераторсистемы управления осуществляют автоматическую подстройку частоты инвертора к резонансной частоте контура.При этом обеспечивается стабилизация режима максимальной выходноймощности, Принципиальное отличиепредлагаемого способа от известного,заключающегося в изменении фазового угла между выходным напряжениеми током преобразователя и воздействии полученного напряжения на задающий генератор, состоит в том, что 15измеряют непосредственно средниезначения токов параллельных ветвейнагрузочного контура и разностьюэтих значений воздействуют на частоту Задающего генератора системы 20управления инвертором, При практическом осуществлении предлагаемого способа упрощаются функциональная и принципиальная схема системы автоподстройки частоты и облегчается ее настройка.На фиг,1 приведена схема системыавтоподстройки частоты, реализующейописываемый способ; на фиг,2 - зависимости токов и выходной Мощности отчастоты,К выходу инвертора 1 подключенпараллельный колебательный контур,состоящий из индуктора 2 и компенсирующего конденсатора 3. Трансформаторы тока 4 и 5 ключены в емкостнуюи индуктивную ветви контура, а ихвторичные обмотки соединены с выпрямительными мостами б и 7, которыевключены встречно-параллельно; общиеточки мостов соединены со входом 40"управляемого" задающего "генераторасистемы управления инвертором 8.На фиг,2 изображены резонансныекривые выходной мощности последовательного инвертора 9, тока в индуктивной ветви 10 и в емкостной ветви11 колебательного контура нагрузки, атакже кривая напряжения обратнойсвязи 12.При выходной частоте инвертора,равной резонансной частоте нагрузочного контура, ток индуктивной ветви10 равен току емкостной ветви 11(см,фиг.2), выходная мощность инвертора при этом максимальна (кривая 9),При снижении частоты ток в индуктивной ветви становится больше токаемкостной ветви эа счет снижения сопротивления индуктивности Х =и 1.и возрастания сопротивления емкостиХ = шс , И наоборот,при увеличениичастоты ток емкостной ветви преобладает над током индуктивной ветвиконтура. Измеренные с помощью трансформаторов 4 и 5 токи ветвей выпрямляются с помощью мостов б и 7 и после вычитания (алгебраического) разностный сигнал поступает на вход управляемого задающего генератора системы управления 8. При равенстве токовна выходе мостов б и 7 (случай резонанса) выходной сигнал равен нулю,При расстройке колебательного контура на вход задающего генератора будет подаваться в зависимости от знака изменения частоты положительныйили отрицательный сигнал, под действием которого частота задающегогенератора будет изменяться, возвращая систему к резонансу.В режиме поддержания максимальнойвыходной мощности статическая ошибкарегулирования будет тем меньше, чембольше крутизна проходной характеристики измерительной части системы регулирования, Как видно,из формы кривой (фиг.2), ее наклон в областичастот, близких к резонансной, имеетбольшую крутизну, что определяетболее высокую точность регулирования,Формула изобретенияСпособ автоподстройки частотыавтономного инвертора, нагруженногона параллельный колебательный контуриндукционной установки, путем автоматического изменения частоты задающего генератора системы управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения и повышения точности регулирования, измеряют действующие значения токов в емкостной ив индуктивной ветвях нагрузочногоконтура и разностью этих значенийвоздействуют на частоту задающегогенератора,ЦНИИПИ Заказ 2825/3 лиал ППП Патен ираж 783 Ужгор одпнсное Проектная, 4