Устройство для управления полупроводниковым преобразователем частоты

(514 Н 02 М 7 155 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИВА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Беркович Е.И. и др. Тиристорныепреобразователи повьппенной частотыдля электротехнологических установок.Л.: Энергоатомиздат, 1983, с. 66.Авторское свидетельство СССРВ 736537, кл. Н 02 Р 13/18, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях часто 1 ы, Цель изобретения - повьппение надежности преобразователей часто 1 ыпри работе на переменную нагрузку,Путем введения фильтра среднего значения, 0-триггера с установочными входами, устройства выборки-хранения ивторого компаратора осуществляетсярегулирование частоты инвертора вфункции сквазности импульсов выходного тока инвертора. 1 э.п. ф-лы,1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может найти примене" ние в электротехнологических установках повышенной частоты.Цель изобретения - повышение надежности при работе преобразователя на нагрузку с переменными параметрами,На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства 1 на фиг. 2 схема датчика проводящего состояния инвертора; на фиг. 3 - временные ди 1 О аграммы напряжений, поясняющие работу 15 Датчик проводящего состояния инвертора содержит два трансформатора 14 и 15 тока, включенные соответст 55 венно в цепь тиристора 2 и обратного диода 3 резонансного инвертора 1,причем кс нец нторцчной обмотки трансустройства.Устройство для управления полупроводниковым преобразователем частоты, выполненным на одноячейковом резо" нансном инверторе 1 с встречно-параллельным включением тиристора 2 и диода 3, содержит датчик 4 проводящего состояния инвертора, включенный в силовую цепь инвертора 1, задающий генератор 5, выход которого соединен 25 с управляющим электродом тиристора 2, источник 6 опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу компаратора 7, источник 8 напряжения управления, выход которого подключен к входу интегратора 9.Устройство дополнительно снабжено фильтром 10 низкой частою, Э-триггером 11, устройством 12 выборки-хра" кения и вторым компаратором 13, причем выход датчика проводящего состояния инвертора 1 через фильтр 10 низких частот подключен к второму входу первого компардтора 7, выход которого подключен к тактовому входу 0- триггера 11, выход интегратора 9 подключен к информационному входу устройства 12 выборки-хранения и к второму входу второго компаратора 13, выход устройства 12 выборки-хранения45 подключен к входу задающего генератора 5 и к первому входу второго компаратора 13, выход которого подключен к установочному входу 0"триггера 11, Р-вход которого соединен с общей шиной, а инверсный выход подключен к управляющему входу устройства выборки-хранения. форматора 14 тока соединен с началом обмотки трансформатора 15 тока в общую точку, вторые выводы обмоток трансформаторов 14 и 15 тока через диоды 16 н 17 подключены к первому выводу резистора 18, второй вывод которого подключен к катоду стабилитрона 19 и первому выводу конденсатора 20, анод стабилитрона 19 и второй вывод конденсатора 20 подключены к общей точке соединения вторичных обмоток, параллельно которым подключены резисторы 21 и 22,Устройство работает следующим образом.Импульсы управления О, (фиг. 3) с выхода задающего генератора 5 поступают на управляющий электрод тиристора 2. Датчик 4 вырабатывает импульсы Ц, длительность которых равна суммарной длительности токов тиристора и диода инвертора 1. Фильтр 10 низкой частоты вырабатывает напряжение 0, пропорциональное скважности импульсов 11 которое сравнивается на первом компараторе 7 с опорным напря 1жением 11 , вырабатываемым источником 6 опорного напряжения. Пока Б с И напряжение на выходе компаратора 7 равно нулю. Напряжение на инвертирующем выходе О-триггера 11, предварительно установленного в единичное состояние, также равно нулю. Поэтому устройство 12 выборки-хране. ния, к управляющему входу которого подключен инвертирующий выход триггера 11, работает в режиме передачи сигнала с информационного входа на выход. Следовательно, когда длительность паузы находится в допустимых пределах, иоточник 8 управляющего напряжения через интегратор 9 и устройство 12 выборки"хранения воздействует на частоту задающего генератора 5, и можно осуществлять дальнейшее увеличение частоты работы инвертора 1 или повьппать эквивалентное сопротивление его нагрузки.Как только напряжение на выходефильтра 10 низкой частоты превыситопорное Ц(что способствует режиму,когда время паузы между импульсамиП уменьшается до критического эна"чення, вследствие увеличения частотыили вследствие изменения параметровнагрузки), на выходе компаратора 7устанавливается единичный уровеньнапряжения. Перепад 0-1 на входе синхронизации 0-триггера 11 вызывает переключение последнего в нулевое состояние поскольку 0-вход эаэемЭ 5 лен. Напряжение на управлюющем входе устройства 12 выборки-хранения становится равным 1, что вызывает сохранение на его выходе той величины напряжения, которая присутствовала 10 на его информационном входе в момент переключения в режим хранения. Следовательно, напряжение на входе задающего генератора 5 остается постоянньи, соответствующим критическому 15 значению паузы, и инвертор продолжает работу на фиксированной частоте, при которой длительность паузы не уменьшается ниже критического значения, несмотря на дальнейшее возраста" 2 О ние управляющего напряжения Б источВ ника 8 напряжения управления, На временных диаграммах фиг.З этот режим показан правее момента переключенияпри котором 04 = 1, а 06Б = 25 = сопзй, поскольку устройство выборки-хранения работает в режиме хранения.Пусть теперь напряжение 08 уменьшается и в момент(фиг.З) дос тигает величины 0 . Это вызывает переключение компаратора 13, выход которого соединен с установочным вхо" дом триггера 11, в состояние "1", и триггер 11 устанавливается в исходное35 состояние. Напряжение на его инвертирующем выходе становится равным нулю, и устройство 12 выборки-хране" ния переходит в режим выборки, т.е. источник 8 напряжения управления вновь начинает воздействовать на частоту задающего генератора 5 через интегратор 9Назначение интегратора 9 - сглаживание слишком быстрых изменений напряжения источника 8, могущих повлечь45 скачкообразное увеличение частоты, которое фипьтр 1 О низкой частоты не в состоянии отследить. Для этого достаточно превышение на порядок пос- тоянной времени интегратора 9 над постоянной времени фильтра 10 низкой частоты. В этом случае напряжение фильтра 10 с достаточной точностью в любой момент времени будет соот" ветствовать скважности импульсов дат чика 4.Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы преобразователя частоты, так как регулирование выходной частоты осуществ ляется при условии контроля времени паузы, что обеспечивает ограничение амплитуды прямого напряжения, прикладываемого к тиристору в его не- проводящем состоянии.Формула иэобре тения1. Устройство для управления полупроводниковым преобразователем частоты, выполненным на одноячейковом резонансном инверторе с встречно-параллельным включением тирнстора и диода, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, датчик проводящего состояния инвертора, включенный в его силовую цепь, источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу компаратора источник напряжения управления, выход которого подключен к входу интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при работе преобразователя на нагрузку с переменными параметрами, оно снабжено фильтром низкой частоты, 0-триггером с установочным входом, устройством выборки-хранения и вторым компаратором, причем выход датчика проводящего состояния инвертора через фильтр низких частот подключен к второму входу первого компаратора, выход которого подключен к тактовому входу 0-триггера, выход интегратора подключен к информационному входу устройства выборки-хранения и к вто рому входу второго компаратора, выход устройства выборки-хранения подключен к входу задающего генератора и к первому входу второго компа ратора, выход которого подключен к установочному входу О-триггера, 0-вход которого соединен с общей шиной, а инверсный выход подключен к управляющему входу устройства выбор" ки-хранения.2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик проводящего состояния инвертора содержит два трансформатора тока, включенные соответственно в цепь тирис" тора и обратного диода резонансного инвертора, причем конец вторичной об" мотки трансформатора тока в цепи тиристора соединен с начали обмоткитрансформатора тока в цепи диодав общую точку, вторые выводы обмотоктрансформаторов тока через диодыподключены к первому выводу первогорезистора, второй вывод которогоподключен к катоду стабилитрона ипервому выводу конденсатора, анодстабилитрона и второй вывод конденсатора подключены к общей точке соединения вторичных обмоток, параллельно которым подключены второй итретий резисторы,,Станкевичнич Составител Техред М.Х оррект едактор Е.Копча дписное раз 665 ственног етений и 5, Раушс еское предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,роизводственно-полигр аказ 2675/55 ТВНИИПИ Госудапо делам из113035, Москва,митета СССР ткрытий я наб д. 4/5