Устройство для управления автономным последовательным инвертором

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 230580 (21) 2929240/24-07 (Яф М Кд 3 Н 02 Р 13/18 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения -В.В. Шипицын, А.А. Новиков, В,И. Лузгин,С.Ю. Кропотухин, А.В. Абрамов и Д.В. Чурки Уральский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им. С.М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ИНВЕРТОРОМ15 20 25 30 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления инверторами для технологических процессов сиспользованием индукционного нагрева,ультразвука и др.Известно устройство для управления автономным инвертором, содержащее задающий генератор, который через распределитель и выходные усилители подключен к силовым вентиляминвертора 1),Недостатком устройства является отсутствие согласования инвертора с нагрузкой.Наиболее близким по технической сущнссти и достигаемому результату является устройство для управления автономньщ последовательным инвертором, содержащее управляемый задающий генератор, который через перес- четное кольцо и выходные усилители- Формирователи подключен к силовым вентилям инвертора 2.Данное устройство не позволяет работать в режиме постоянного согласования с нагрузкой, что существенно снижает эффективность и устойчивость работы устройства в целом,Целью изобретения является повышение эффективности.Устройство для управления автономным последовательным инвертором снабжено. датчиком входного тока, входным фильтром, запоминающим блоком с разрядным ключом, компаратором, триггером и интегратором, причем выход датчика тока подключен через входной фильтр к запоминающему блоку и первому входу компаратора, второй вход которого подсоединен к выходу запоминающего блока, а. выход подключен ко входу разрядного ключа и ко входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управ" ляющему входу задающего генератора.Кроме того, устройство снабжено дополнительным генератором импульсов с блокирующим элементом, причем вы-, ход генератора подключен ко входу триггера, а вход блокирующего устройства подключен к выходу компаратора.На чертеже приведена схема устройства.Устройство содержит датчик 1, входного тока, выход которого через Фильтр 2 ниэкой частоты связан со вхсюом эапоминакМаего блока 3 и петъ30 вым входом компаратсра 4, второйвход которого подсоединен к выходузапоминающего блока. Выход компаратора подключен ко входу триггера 5,управляющим входам разрядного ключазапоминающего блока 3 и управляющим 5входамблокирующего элемента б, выход которого подключен к времязадающему элементу генератора 7 импуль",ов, выход которого подсоединен ковходу триггера 5. Выход триггераподключен ко входу интегратора 8,выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора 9нагруженного на распределитель 10импульсов, выходы которого через выходные усилители-формирователи 11связачы с управляющими переходамисиловых тиристоров инвертора 12,подключенного к резонансной матрице 13."20Описанное устройство в установив.шемся режиме работает следующим об-.разом,При подаче силового питания наинвертор 12 и пуске задающего гене"ратора 9 по шинам питания инввртораначинает протекать ток, величина которого при стабильном входном напряжении пропорциональна выходной мощности автономного инвертора.С выхода:датчика 1 тока на вход Фильтра 2поступает сигнал, пропорциональныйтоку, протекающему по шинам питанияинвертора. Поскольку основным источником напряжения питания инверторовявляются силовые трехфазные выпрями" 35тели, выходной сигнал датчика 1 тока имеет определенную среднюю величину и некоторый уровень пульсаций,частота и величина которых определяются типом используемого выпрямителя и величиной входного фильтра автономного инвертора 12. С выхода.фильтра 2 сигнал, пропорциональныйвеличине тока, протекаемого.по.шинам питания инвертора 12, но с умень 45шенным уровнем пульсаций, поступает, на вход запоминающего блока 3 с раз-.рядным ключом и на первый вход компаратора 4.При перебросе триггера 5 в новоесостояние, интегратор 8 осуществляет линейное изменение частоты задающего генератора 9 в широком диапазоне, перекрывающем, область резонансанагрузки 13, когда. ток, протекающийпо шинам питания инвертора, имеетмаксимальное значение. При переходечерез точку резонанса выходной сигнал с датчика 1 тока начинает уменьшаться, а запоминающий блок 3 удерживает на,выходе значение сигнала, 60соответствующее максимальному уровню выходного сигнала датчика 1 тока.По мере уменьшения выходного сигнала с датчика 1 тока разница уровнейнапряжений на входах компаратора 4 увеличивается и при достижении этой разницей порога срабатывания компаратора он переходит в новое состояние, включая разрядный ключ запоминающего устройства 3 При этом про" исходич сброс уровня выходного на-пряжения запоминающего устройства до величины, соответствующей текущему значению входного сигнала, Компаратор 4 возвращается в исходное состо-.яние, а короткий импульс, сформированный на его выходе, поступает на вход бистабильного логического Элемента 5 и переводит его в новое состояние, которое вызывает смену знака производной выходного сигнала интегратора 8,что приводит к изменению частоты задающего генератора 9 и .увеличению потребляемого инвертором 12 тока.Это изменение происходит до тех пор,пока выходной сигнал с датчиков 1 тока вновь не минует. экстремальное значение и вновь начнется увеличение разбаланса сигналов на входах компаратора 4, далее все процессы повторяются с учетом переброса бистабильного логического элемента 5 в прежнее состояние и очередной смене направления изменения частоты задающего генератора 9.Для повышения устойчивости системы при различных возмущающих воздействиях и пуске введены импульсный генератор 7 и блокирующий элемент б.В исходном состоянии, когда с выходакомгаратора 4 импульсы не поступают,блокирующий элемент б не включаетсяи импульсный генератор формируетимпульсы управляющие работой триггера 5, причем .частота этих импульсов выбирается такой, чтобы выходнойсигнал интегратора 8 обеспечивал изменение частоты задающего генератора 9 в пределах полного частотногодиапазона. При прохождении точки резонанса или максимума йотребляемоймощности начинает работать рассмот+ренный блок, и на выходе компаратора4. формируются короткие импульсы,следующие с частотой более высокой,чем частота генератора 7. Эти импульсы включают. блокирующий элемент б,препятствующий работе генератора 7При этом исключается влияние генератора 7 на работу, устройства управления в режиме передачи в нагрузкумаксймальиой мощности. Это позволяетобеспечить устойЧивый ввод системыв режим регулирования (режим поискамаксимальной мощности) как при пускеинвертора, так и,при срывах процессауправления в случаях сильных, возму"щающих воздействий.Использование изобретения.повышает эффективность и устойчивость работы инвертора на резонансную нагрузку,921036 Формула изобретения Составитель Е. ЖдановРедактор Т, Кинь Техред М, ТеперКорректор В. Синицкая19 Подписноетвенного.комитета СССРретений и открытийРаушская наб., д. 4/5 76/72 ТиражВНИИПИ Государспо делам изо113035, Москва, Ж-З Заказ Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная 1.устройство для управления авто-. номным последовательным инвертором содержащее управляемый задающий генератор, который через пересчетное кольцо и выходные. усилители-формирователи подключен к выводам для подключения силовых вентилей инвертора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффективности работы 0 на резонансную нагрузку, оно снабжено датчиком входного тока, входным фильтром, запоминающим блоком ,с разрядным ключом, компаратором, триггером и интегратором, причем вы 15 ход датчика тока подключен:через входной фильтр к запоминака 1 ему бло-. ку и первому входу компарагора, второй вход которого подсоединен к выходу. запоминающего блока, выход ком О паратора подключен ко входу разрядного ключа и входу триггера, выходкоторого через интегратор подключенк управляющему входу задающего ге"нератора.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения устойчивости работы в пе"реходных режимах оно снабжено дополнительным генератором импульсов сблокирующим элементом, причем выходгенератора подсоединен ко входу триггера, а вход блокирующего элементаподключен к выходу компаратора.Источники информаций,принятые во внимание при экспертизеБеркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи вЫсокой частоты.Л Энергия, 1973, с. 155.2, Бардин В.М,Эдементы и узлы Систем управления тиристорных преобразователей. Саранск, 1974, с. 54-55,рис. 34.