Способ управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока

шк ьство СССР /44, 1982,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСНОМУ С(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователя. В способе управления преобразователем интегрируют произведение выходного параметра и переменного напряжения и суммируют запомненное значение интеграла с сигналом задания частоты инвертора. Результирующий сигнал преобразуют в частоту импульсов управления. В качестве выходного параметра используют разность измеренной выходной мощности и сигналов ограничения. Сигналы ограничения формируют при положительных значениях разностейизмеренных ограничи- ваемых параметров и их допустимых а уровней, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями технологических процессов с использова 5нием, например, индукционного нагрева.Целью изобретения является повыше ние надежности работы преобразователя.Ф ОНа Фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ управления; на фиг. 2 - диаграмма изменениясигналов на выходах отдельных узлов схемы в процессе управления.Устройство содержит управляемый генератор 1, распределитель 2 импульсов управления вентилями инвертора, датчик 3 выходного параметра, блок 4 умножения, сумматор 5, фильтр б,счет чик 7, дешифратор 8, интегратор 9 с входом обнуления и запоминания, блок1 О выборки и хранения с информационным и тактирующими входами, блок управления выпрямителем, содержащим 25 синхронизатор 11, датчик 12 ограничиваемого параметра, блоки 13 сравнения, блоки 14 умножения и сумматор15. Преобразователь состоит из инвертора 16 и выпрямителя 17, Выходдатчика 3 соединен с первым входом сумматора 15. Выходы датчиков 2 подключены к входам блоков 13, выходы которых соединены с входами блоков 14. Выходы блоков 14 соединены с входами сумматора 15, выход которого соединен с первым входом блока 4, на второй вход которого подается сигнал с первого выхода дешифратора 8, выход блока 4 соединен с информационным входом ин- щ 0 тегратора 9, на вход обнуления которого подается сигнал с второго выхода дешифратора 8, а на вход запоминания - сигнал с третьего выхода дешифратора. Выход интегратора соединен 5 с информационным входом блока 1 О, на тактирующий вход которого подается сигнал с,третьего выхода дешифратора 8, Выход блока 10 соединен через фильтр 6 с первым входом сумматора 5, на второй вход которого подается сигнал с первого выхода дешифратора 8, Выход сумматора соединен с входом управляемого задающего генератораВыход генератора 1 соединен с распределителем 2 импульсов управления вентилями инвертора 6. Выход синхронизатора 11 блока управления выпрямителем 17 соединен с входом счетчика 7, выход которого соединен с входомдешифратора 8,Устройство работает следующим образом.При использовании датчика 3 в цепипостоянного потребляемого тока и необходимости подстройки преобразователя частоты в режим максимума входного тока, что соответствует максимумувыходной мощности преобразователя частоты, выходной сигнал датчика 3 приработе преобразователя на нагрузкурезонансного характера имеет вид,изображенный на диаграмме (Фиг, 2 а)Диаграмма приведена без учета пульсаций постоянного напряжения питающего автономный инвертор. При изменении частоты выходного напряжения преобразователя и при изменении параметра нагрузки изменяются ограничиваемыепараметры. Пример изменения сигналана выходе датчика 12 приведен на диаграмме (фиг. 2 б), Прн превышении впроцессе регулировки ограничиваемымпараметром своего допустимого уровняпоявляется сигнал на выходе блока 13.С выхода блока 1 3 (фнг. 2 в) сигналпоступает на блок 14, Сигнал с блока14 (фиг. 2 г) поступает на сумматор15, где вычитается из сигнала датчика 3.Сигнал с выхода сумматора 15(фиг, 2 д) поступает на блок 4. Издиаграммы (фиг. 2 д) видно, что в момент достижения ограничиваемым параметром своего допустимого уровня сигнал на входе блока 4 достигает экстремума. Дальнейшее регулирование приводит к уменьшению сигнала на входеблока 4.С выхода синхроннзачора 11 блокауправления выпрямителей на вход счетчика 7 поступают сннхроимпульсы, соответствующие частоте пульсаций постоянного напряженйя, питающего автономный последовательный инвертор 16,Счетчик 7 считает синхроимпульсы. Свыхода счетчика 7 сигнал поступаетна дешвратор 8.При этом один и тот же сигнал спервого выхода дешифратора 8 поступает одновременно на канал подстройкичастоты задающего генератора 1 черезсумматор 5 и на вход блока 4, обеспечивая синхронно с частотой сменузнака входного информационного сигнала. Сформированный таким образом инФормационный сигнал поступает на входинтегратора 9, который сигналом с третьего выхода дешифратора 8 переводится в режим Запоминание". Этим сигналом блок 10 переводится в режим выборки. Сигналом с второго выхода5 дешифратора 8 в интеграторе 9 осуще.ствляется сброс выходного сигнала и, таким образом, инвертор 9 подготавливается к очередной операции последовательного интегрирования - вычитания информационного сигнала. С выхода интегратора 9 сигнал поступает на вход блока 10, который в течение сигнала, поступающего с третьего выхода дешиф Б ратора 8, осуществляет выборку информации, находясь все остальное время в режиме хранения.С выхода блока 10 сформированный результирующий сигнал через фильтр 6, 20 сглаживающий динамические толчки интервалов выборки, поступает на второй вход сумматора 5 и вызывает движение рабочей точки по резонансной характеристике нагрузки в сторону 25 вновь сформированного с учетом сигнала ограничения экстремума. Постоянный весовой коэффициент блока 14 определяет точность подстройки на экстремум. 30Преобразователь частоты при предлагаемом способе управления может работать как стабилизатор, Например, выбрав в качестве ограничиваемого па- З 5 раметра выходную мощность преобразователя, можно стабилизировать ее на любом необходимом уровне, что требуется в некоторых технологических процессах с использованием индукционно го нагрева.Применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить надежность работы преобразователя ча ь стоты и увеличить ресурс времени безаварийной работы преобразователя.Формула изобретенияСпособ управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока, заключающийся в том, что формируют переменное напряжение постоянной ча" стоты, синхронное с частотой пульсаций входного напряжения инвертора преобразователя частоты, измеряют выходную мощность преобразователя, формируют сигнал поиска экстремума выходного параметра преобразователя, для чего интегрируют произведение выходного параметра и переменного напряжения на каждом периоде сформированного переменного напряжения и запоминают значение интеграла в конце периода, суммируют запомненное значение интеграла с сигналом задания частоты инвертора и преобразуют результирующий сигнал в частоту импульсов управления инвертором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя частоты,. выбирают ограничиваемые параметры, задают допустимые уровни ограничиваемых, параметров, измеряют ограничиваемые параметры, определяют разности измеренных параметров и их допустимых уровней, фиксируют знак разности и при положительных разностях формируют сигналы ограничения, для чего умножают полученные разности на постоянные весовые коэффициенты, в качестве указанного выходного параметра" используют разность измеренной выходной мощности и сигналов ограничения, а весовые коэффициенты выбирают из условия получения отрицательной произ" водной выходного параметра с момента появления положительных разностей измеренных параметров и их допустимых уровней.144 ЗО 97 Составитель В.Миронов ТехредА.Кравчук Корректор Л.Па актор О.Голов Тираж 6 осударственного комам изобретений и от ква, Ж"35, Раушская д. 4/5 Производственно-полиграфическое пред и Заказ 6392/51ВНИИПИпо дел113035, Мо Подписноета СССРытий Ужгород, ул, Проектная