Способ управления тиристорным преобразователем частоты

(59 4 Н 02 М 5 22 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИ НЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Ч (57) Изобретение относится к эл нике и может быть использова ристорных преобразователях часто изобретения - повышение надежно ты. В данном способе интегральн ние произведения выходного пар переменного напряжения постоянно в конце каждого периода переме пряжения умножают на константу, ное значение сравнивают с шири нечувствительности и в случае, если раза больше указанной ширины, ее интегрируют, в результате чего к экстремуму происходит плавно, бе новения автоколебаний. 2 ил. кии институ евскии Тиристорные ы. - Л,: Энер СС 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Беркович Е. И. и др.преобразователи высокой частогия, 1973, с. 155.Авторское свидетельство С1069123, кл. Н 02 М 5/22,1336176 А РИСТОРАСТОТЫ ектротехно в титы. Цель сти рабоое значеа метра и й частоты нного на- полученной зоны оно в два вторично движение з возникИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для интенсификации технологических процессов с использованием индукционного нагрева, ультразвука и др.Целью изобретения является повышение надежности работы преобразователя частоты за счет повышения устойчивости и точности работы системы экстремального регулирования.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Блок-схема (фиг. 1) содержит управляемый задающий генератор 1 с командным устройством 2, служащим для пуска и оста- нова инвертора, распределитель 3 импульсов с выходными формирователями 4, связанными с управляющими переходами силовых тиристоров автономного последовательного инвертора 5, питаемого от сети через управляемый силовой выпрямитель 6, на управление тиристорами которого поступают импульсы с выходов усилителей 7, управляемых фазосдвигающим блоком 8, на вход которого поступают импульсы от синхронизатора 9. Выход инвертора 5 подсоединен к нагрузке 1 О, имеющей резонансный характер, Датчик 11 тока, который может стоять как в цепи постоянного тока, так и в цепи переменного тока (показан пунктиром) через блок 12 умножения, на вход которого поступают импульсы с одного из выходов дешифратора 13, связан с входом интегратора 14, управляемого импульсами как с предыдущих, так и с другого выходов дешифратора 13. Выход интегратора 14 связан со входом первого ключевого устройства 15, управляемого импульсами с одного из выходов дешифратора 13, выход которого в свою очередь подключен к входу усилителя 16. Выходной сигнал усилителя 16 выпрямляется выпрямителем 17 и поступает на вход схемы 18 выделения нуля, которая управляет вторым ключевым устройством 19, информационный вход которого соединен с выходом усилителя 16. Выход второго ключевого устройства 19 связан с входом интегратора 20, выходной сигнал которого посту. пает на один из входов сумматора 21, управляющего частотой задающего генератора 1. Дешифратор 13 управляется импульсами с выходов счетчика 22, который считает импульсы с выхода синхронизатора 9.Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал с датчика 11, установленного, например в цепи постоянного потребляемого тока имеет вид изображенный на фиг. 2 а. Режим максимального входного тока соответствует максимуму выходной мощности в мощных индукционных нагревательных установках. При подаче питающего напряжения с выхода синхронизатора 9 на5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вход счетчика 22 поступают синхроимпульсы, соответствующие частоте пульсаций выпрямленного напряжения, питающего инвертор 5 (фиг. 2 б). На выходах дешифратора формируются импульсные сигналы с первого выхода (фиг. 2 в), со второго выхода (фиг. 2 г) и с третьего выхода (фиг. 2 д). При этом один и тот же сигнал с первого выхода дешифратора 13 поступает одновременно на Качание частоты задающего генератора 1 через сумматор 21 и на вход блока 12 умножения, обеспечивая синхронно с Качанием частоты смену знака входного сигнала (фиг. 2 е), Сформированный таким образом информацибнный сигнал поступает на вход интегратора 14, который сигналом со второго выхода дешифратора 13 переводится в режим Запоминание (фиг. 2 ж). Этим же сигналом замыкается ключевое устройство 15, подключая выход интегратора 14 к входу усилителя 16, на выходе которого формируется сигнал по длительности совпадающий с временем замкнутого состояния ключа 15. Выходной сигнал с усилителя 16 (фиг. 2 з) выпрямляется выпрямителем 17 (фиг. 2 и) и поступает на вход схемы 18 выделения нуля, обладающей определенной зоной нечувствительности. Если сигнал с выхода выпрямителя 17 лежит в пределах ширины зоны нечувствительности, на выходе схемы 18 выделения нуля формируется сигнал положительной полярности (фиг. 2 к), который поступает на управляющий вход ключевого устройства 19 и поддерживает его в разомкнутом состоянии. При превышении сигналом с выхода выпрямителя 17 ширины зоны нечувствительности схемы 18 выделение нуля на выходе последней формируется сигнал отрицательной полярности, замыкающий ключевое устройство 19, через которое импульс с выхода усилителя 16 поступает на вход интегратора 20, откуда сигнал поступает на вход сумматора 21 и вызывает движение рабочей точки по резонансной характеристике нагрузки в сторону имеющегося экстремума. Выходной сигнал сумматора 21 показан на фиг. 2 л. Сигналом с третьего выхода дешифратора 13 в интеграторе осуществляется обнуление выходного сигнала и, таким образом, интегратор подготавливается к очередной операции последовательного интегрирования вычитания информационного сигнала (.фиг. 2 ж). Так как сигнал поиска экстремума формируется путем вторичного интегрирования разностного сигнала результат сравнения энергетических характеристик информационного сигнала, то движение к экстремуму происходит плавно, без возникновения автоколебаний, до того момента, пока разностный интегральный сигнал не попадет в зону нечувствительности схемы 18 выделения нуля, после чего интегратор 20 переводится в режим Запоминание и преобразователь частоты работает в режиме от 1336176формула изобретения дачи максимальной мощности в нагрузку 1 О. Использование предлагаемого способа и устройства позволяет повысить устойчивость и точность регулирования выходного параметра преобразователя, в особенности при работе на острорезонансную нагрузку типа магнитострикционных преобразователей.Устройство обеспечивает устойчивую работу тиристорного преобразователя и с информационным датчиком в цепи высокочастотного выходного сигнала (показан на фиг. 1 пунктиром). Такой датчик применим при работе тиристорного генератора на нагрузку типа магнитострикционного или пьезоэлектрического преобразователя. При наличии акустической обратной связи (АОС) эта работа на минимум сигнала с датчика АОС, а в его отсутствие - по минимуму напряжения на нагрузке. При этом все процессы в системе происходят аналогично описанным выше.Использование предлагаемого способа позволяет при работе мощных инверторов на индукционные плавильные печи при авто- трансформаторном или автоконденсаторном включении нагрузку обеспечить оптимальную работу всей установки при минимальных материальных и трудовых затрат (нет необходимости в установке дополнительного силового оборудования, упрощается обслуживание индукционных печей), а при работе на магнитострикционные или пьезоэлектрические преобразователи ультразвуковой частоты достигается режим автоподстройки частоты без применения дополнительных датчиков акустических или тензометрических, что позволяет существенно упростить и, следовательно, удешевить конструкцию излучателя. 5 10 15 20 25 30 Способ управления тиристорным преобразователем частоты, заключающийся в том, что формируют переменное напряжение постоянной частоты, измеряют выходной параметр преобразователя, формируют сигнал поиска экстремума выходного параметра, для чего умножают переменное напряжение постоянной частоты и выходной параметр, суммируют полученный сигнал с сигналом задания частоты инвертора и преобразуют результирующий сигнал в частоту управляющих импульсов инвертора, причем формируют дополнительный переменный сигнал, синхронный с частотой выпрямленного напряжения, сигнал переменного напряжения постоянной частоты формируют путем деления частоты дополнительного переменного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя частоты за счет повышения устойчивости и точности работы системы экстремального регулирования, интегральное значение произведения выходного параметра и переменного напряжения постоянной частоты в конце каждого периода переменного напряжения умножают на константу, после чего полученное значение Н сравнивают по модулю с шириной д предварительно сформированной зоны нечувствительности, причем при выполнении условия Н)Ь/2 вторично интегрируют величину Н, а при Н(д/2 осуществляют запоминание результирующего значения вторичного интегрирования величины Н, в результате чего формируют сигнал поиска экстремума выходного параметра.Корректор АПодписное Редактор Г. ВолковаЗаказ 3812(53ВНИИПИ Государствен113035, МПроизводственно поли Составитель В. БунакоТехред И, ВересТираж 659ного комитета СССР по делам иосква, Ж - 35, Раушская набрафическое предприятие, г. Ужг обретении и д. 45ород, ул. Про бручакрыт1 ая. 4