Устройство для управления статистическим преобразователем частоты

(51) 4 Н 02 М 7/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ЗОБРЕТ АНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ л. Мф 13нергетический и А. лимааче 7(088,8)свидетельство ССС Н 02 Р 13/186, 19 3475674,ов на регулируени, что обеспечи- иеКПД преобразоыключения и ерт вре мые интервалывает высокое звателя. 2 ил. чДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТААЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫе относится к претехнике и может быть использовано для управления статическими преобразователями частоты.Целью изобретения является улучшениегармонического состава тока нагрузки, Благодаря переключателю каналовв один период первый инвертор работает в течение всего периодаа второй только в течение части периода,в следующий период инверторы меняются местами. Таким образом, устройство осуществляет регулирование мощности в нагрузке за счет включения иИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления статическими преобразователями частоты, питающими индукционные нагревательныеустановки и другие потребители токаповышенной частоты,Целью изобретения является улучшение гармонического состава токанагрузки статического преобразователя частоты, состоящего из двухинверторов, объединенных по выходу,На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства для управления статическим преобразователем частоты,на фиг. 2 и 3 - риаграммы напряженийна выходах отдельных узлов устройства, соответственно для случая, когда напряжение, поступающее с выходаисточника управляющего напряжения,лежит в диапазоне от нуля до половины его максимального значения, чтосоответствует задаваемой в нагрузкумощности, большей половины от макси 25мального значения, и для случая, когда это напряжение лежит в риапаэокеот половины до максимального значения, что соответствует мощности,меньше половины ее максимального значения,ЗОГенератор,1 линейно изменяющегосянапряжения подключен к первому входусумматора 2, к второму входу которого подключен задатчик 3 постоянногонапряжения, равного половине максимально возможного значения напряжения на выходе источника 4 управляющего напряжения, и к первому входу первого компаратора 5, К первомувходу второго компаратора 6 подключен выход сумматора 2, Вторые входы компараторов 5 и 6 подключены к выходу источника 4 управляющего напряжения, а выходы - к входам переключателя 7 каналов при нулевых значениях управляющего сигнала, управляющий вход которого связан с генератором 1 линейно изменяющегося напряжения, а выходы - с управляющимивходами первого 8 и второго 9 элементов запрета, через которые генератор 10 импульсов управления связан с входами первого 1 и второго 12 распределителей, выходы которых подключены к вентилям инверторов 13 и 14, подключенных к нагрузке 15. Устройство работает следующимобразом,Выходное напряжение источникауправляющего напряжекия 11, сравнивается в компараторе 5 с выходнымнапряжением генератора 1 11, линейно изменяющимся от нуля до величины,равной половине максимального значения П, а в компараторе 6 с выходнымнапряжением сумматора 0, котороеравно сумме напряжений 11 и 11 О,= 0,5 П, , В интервалы времени,когда капряжение управления П меньше напряжений 11 или П , на выходахй 3 фсоответствующих комп араторов будутсигналы, открывающие элементы запре.та, через которые импульсы управления с выхода генератора 10 проходятна распределители, а далее - на соответствующие управляющие переходыинверторов,При подаче импульсов управленияинвертор начинает генерировать токв нагрузку, В интервалы времени,когда 11, больше напряжений 11 или11, на выходах соответствующих компараторов будут сигналы, запирающие схемы запрета, которые в своюочередь не будут пропускать импульсы управления с генератора 10 нараспределители, т.е, импульсы управления не будут поступать на управляющие переходы тиристов, а инверторы не будут генерировать токв нагрузку. При изменении соотношения времен подачи и снятия импульсов управления происходит регулирование задаваемой в нагрузку мощности,Рассмотрим случай, когда сигналуправления 11, лежит в диапазоне от0 до 0,5 11, , В этом случае напряжение 11 всегда меньше напряженияПэ (фиг, 2 а), поэтому напряжение навыходе компаратора 6 11 всегда равнонапряжению, отпирающему схему запрета (фиг, 2 в), на выходе компаратора5 будет чередование напряжений, открывающих и запирающих элементы запрета с частотой, равной частоте линейно изменяющегося напряжения 11.Если бы не было переключателя 7,то осуществлялась бы неравномернаязагрузка инверторов: один работалбы постоянно, а другой то включался,то выключался бы, Благодаря переключающему устройству в один периодпервый инвертор работает в течениевсего времени, а второй только в течение части периода, в следующий период инверторы меняются местами, Син- ь3 130.хронизация работы переключающего устройства 7 осуществляется периодическимнапряжением, поступающим с генератора 1, Иэ фиг. 2 д и е видно, чтосреднее количество импульсов управ 5ления, поступающих на каждый инвертор, равно (диаграммы 3 и е соответствуют выходам элементов 8 и 9 запрета). Таким образом осуществляетсяравномерная загрузка, 10На фиг. 3 изображены диаграммывыходных напряжений отдельных узловпри изменении напряжения Б в диапазоне от 0,5 П,до П, , из которых следует, что в течение всеговремени на выходе компаратора 5 будет напряжение, запирающее схемы запрета, а на выходе компаратора 6 будет чередование напряжений отпирания и эапирания схем запрета, Приэтом в течение одного периода одининвертор не будет включаться вообще,а другой будет включен в течение части периода, В этом случае также осуществлена равномерная загрузка инверторов,Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет регулированиемощности в нагрузке за счет включения и выключения инвертороь на регулируемые интервалы времени, что обеспечивает высокое значение КПД преобразователя с улучшеным гармоническимсоставом выходного тока, Последнееприводит к сокращению пульсаций пот- З 5ребляемой инверторами мощности от источника постоянного тока, что, всвою очередь, позволяет сократитьмассогабаритные показатели входногофильтра преобразователя, 40 П 1Формуланзобретения Устройство для управления статическим преобразователем частоты, состоящим из двух инверторов, объединенных по выходу, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения,сумматор, первый компаратор, источник управляющего напряжения, первыйэлемент запрета, генератор импульсов управления и первый распределитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью улучшения гармонического состава тока нагрузки статического преобразователя частоты, введены задатчик постоянного напряжения, второй компаратор, переключатель каналов при нулевых значенияхуправляющего сигнала, второй элемент запрета и второй распределитель, причем генератор линейно изменяющегося напряжения подключен кпервому входу сумматора, к второмувходу которого подключен задатчикпостоянного напряжения, и к первомувходу первого компаратора, выходсумматора подключен к первому входувторого компаратора, вторые входыкомпараторов подключены к выходу источника управляющего напряжения, авыгоды - к входам переключателя каналов при нулевых значениях управля"ющего сигнала, управляющий вход которого связан с генератором линейноизменяющегося напряжения, а выходы -с управляющими входами первого ивторого элементов запрета, через которые генератор импульсов управления связан с первым и вторым распределителями,13024 О 3макскс Юм Редактор А, Шан За но Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1222/54ВНИИПИ Госудпо делам13035, Москва Составитель О, ПарФеноваТехред А,Кравчук Корректор М, Самборска Тираж 661рственного комитетзобретений и открьЖ"35, Раушская на Пода СССРтийб д 4/5