Способ регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалксткческкхРесттублик(2;3) Приоритет Гесударстввиай кавнттет ьСВР(71) Заявитель Уфимский авиапионный институт имени Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С РЕЗОНАНСНОЙ НАГРУЗКОЙ 1. Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для автоматизации индукционных установок, питающихся от статических преобразователей частоты.Известны способы регулирования элек трическпх параметров преобразователей частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты в функции фазового угла нагрузки 11.Этот способ обеспечивает получение .максимальной мощности в нагрузке, однако не позволяет стабилизировать ее электрические параметры при колебаниях напряжения сети и изменентих параметровт 5 нагрузки.Известны также способы регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой с помощью отрицательной обратной связи по заданному параметру путем изменения частоты в области емкостной настройки колебательногс контура нагрузки 2 и 2Недостатком этих способов является низкая устойчивость регулирования при работе на частотах, близких к резонансной частоте нагрузочного контура.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ регулирования электрических параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты а фуннпнн поданного параметра 41.Однако этому способу присуща недостаточная устойчивость регулирования электрических параметров. Это объясняется тем, что регулирование по данному способу устойчиво лишь при определенной (емкостной или индуктивной) настройке колебательного контура по отношению к частоте выходного тока преобразователя частоты, что вызвано наличием на резонансной частоте экстремума регулировочной характеристики электрического параметра. При переходе через резонансную частоту знак коэффициента усиления преобразователя ( отношения приращения3 748727 фег л емого параметра и вызвавшему, по сравнению с с и гнало м препятствуюФ и -м пе еход зового угла через данноеэто приращение изменению частоты) щим переходуизменяется и происходит срыв регулиро-вания, так как отрицательная обратная Предположим, в процессе регулировасвязь превращается в- положительную, 5 ния необходимо поддерживать определенТакой переход выходной частоты преоб- ное эначое значение напряжения нагрузки.разователя через резонансную частоту В сл ае изменения параметров научэки может меняться собственная резонагрузки наблюдается в процессе регули- груования при возмущающих воздействиях, нансная частота нагрузочного кол ательровкоторыми могут быть колебания напряже- ного контур р10а и его доб отность, так чтоп еоб азователя в прония сети или изменения резонансной выходная частота прео рчастоть и добротности колебательного цессе регу ирл ования может перейти чеконт а н узки. рез резонансную, что сопровождаетсяЦель изобретения - повышение устойчи- достижением фаэовы угм лом значения, совости регулирования электрических пара- ответству ющ15 его максимальной величинеметров преобразователя частоты с резо- напряжения агру рн зки и пе еходом черезнансной нагрузкой.Поставленная цель достигается тем,что в способе Регулирования электричес- Поскольку в данном случае воздейких параметров преобразователя частоты 20 ствуют на выходную частоту сигналом,с резонансной нагрузкой путем изменения препятствующим переходу фазового углавыходной частоты в функцв функции заданного через данное значение, чатота удержипараметра, для изменения выходной час- вается около резонансной, нв переходятоты контролируют фазовый угол нагрузки, . через нее. При этом устанавливается равопределяют предельное значение фазового новесие между воздействием укаэанноугла, соответствующее максимальной ве- го сигнала и сигнала, воздействующеголичине заданного параметра, и в перио- на частоту и функции выходного напряды, когда фазовый угол достигает пре- жения.дельного значения, поддерживают его При сетевыхсетевых помехах, вырахсающихсяна овне этого значения. резким кратковременным снижением напряна уровне оНа чертеже приведена схема устрой- жения реальной с т, р р пр уства, с помощью которого может быть мощных электродвигателей, включенииреализован предложенный способ, силовых тра сф р р Рн фо мато ов и д угих пере. - .еобразователя ходных процессах, выходная частота, регуУстройство состоит из . - .;3.еэонансной нагрузки 2, уст- З 5 пирующая напряжение нагрузки, стре-.частоты, ройства 3 юмерения напряжения нагруз- мится измениться так, чт ы у рРо стваки, устройства 4 юмерения фазового угла его на зад уранном овне. За счет иэменагруэки, сравнивающих устройств 5, пения выходная частота приближается6, 7; элемента 8 с односторонней про- к резонансной рой и ст емйтся перейти через40 нее, В этом случае воздействие на часводимостью.Выходная частота преобразователя 1 и епятств ющим переходутоту сигналом, Р Уизменяется в функции регулируемого фазового угла нагрузки через значение,параметра, что обеспечивается работой соответствующее резонансу, также удержи 3 5 6 вает частоту на резонансной вплоть доэлементовСравнивающее устройство 7 произво 45момента восст рвосстановления нормального кадит сравнение текущего и резонансногозначения фазового угла нагрузки, При регулирования.отрицательном значенйи их разности элемент 8 не пропускает его. В тех слу- Использование описываемого способачаях, когда фазовый угол М достигает 50 регулирования электрических параметровзначения резонансного или переходит через преобразователя частоты с резонанснойего уйомянутая разность"становится нагрузкой обеспечит по сравнению снеалположительно и сигналй ал разности через существующими способами более высэлементы 8 и 6 воздействует на преоб- кую устойчивость регулирования, котораяазо гель 1 изменял его частоту в сто- выражается в ликвидации срывов регурону ее уменьшения от р езонанс ной при9 лирования в условиях реальных возмущаэтом сигнал, проходящий через элемент ющих воэд йсействий со сто оны сети иР8оказывает преобладающее воздействие нагрузки,Эи .ст оставитель Ю. Андреевехред Я Бирчак Корректор М. В тор С, Патрушев Подписноеа СССРтий 80/18 Тир ЦНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, аж 783венного ком етений и отЖ, Рауш акаэ 4/ ая на Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 7487В условиях производства это повысит надежность электротехнологических установок и уменьши процент брака. Так, например, при литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор срыв регулирования электрических параметров индуктора приводит к выходу всей отливки в брак. Поэтому устранение срывов повысит выход годной продукции, снизит ее себестоимость. о формула изобретения Способ регулирования электрических И параметров преобразователя частоты с резонансной нагрузкой путем изменения выходной частоты в функции заданного параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчи .вости регулирования, для изменения выходной частоты контролируют фазовый угол нагрузки, определяют предельное значение фазового угла, соответствующее максимальной величине заданного пара 27 6метра, и в периоды, когда фазовый угол достигает предельного значения поддерживают его на уровне этого значения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Новичков В. Е, и др. Бесконтактная стабилизация коэффициента мощностинагрузки тиристорного преобразователячастоты при плавке металлов, ТрудыУАИ, вып. 48, Уфа, 1973, с, 171,. 2, Годин Г. ф. Частотный способ регулирования последовательного инвертора,Электрическая промышленность", серияфЭлектротермия, 1974, вып. 8,с. 17, 144,3. Гитгарц Д. А. Автоматизация индукционных плавильных и нагревательных установок, "Электротехническая промышленность, серия "Электротермия,1972, вып. 4-5 1118-119), с, 102,4. Гитгарц Д, А., Иоффе Ю. С. Новыеисточники питания и автоматика индукционных установок для нагрева и плавки,М., "Энергия", 1972, с. 82-88.