Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН И 9) Н 02 М 5/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТ ТОРСНОМ ойч 2983/2 11.8606.90. сти работы строист ающий генера, распредели держит упр тор 1, ком тель 3 имп яемыи и блоков управ,4 (7 юл. У олитех я вентиляинс ми инвер параметр дат бра ован, В,И,ЛЮ,ПетровА В Абра правления в еля, содерж пря викоижевс в пи ю перс. 329 330.Авторское свидетеУ 1069123, кл, Н 02 ает вос оты ство СССР 5/22, 198 иристорного преобр ичного рода возмущ ля к разоздействи на поиск(54) УСТРОЙСТВО РИСТОРНЫМ ПРЕОБ (57) Изобретени интенсификации цессов с исполь ПРАВЛЕНИЯ ТИТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ же снижае О стремума и повыша боты всей системы тома еско начено дл е ров ания, чт оизводитель о к повышелогичесгиче ти т ван о нагрева, улизобретения -ии эл ьше А.А.1 В.А,Ч и Д.В (53) (56) ьскиием индукционнока и т,д. Цельие точности и ния, а такжром 13, сумммутатор 12,дифференциа16 интеграт кого оборудован троэнергии3 и к 11 выходногователя, блокелем преобразо нхронизатор с менного напряжек 18 с дешифратоэлектронный к нный ключ 15, и управляемый ройство обеспе -1573513 Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано для интенсификации тех 5нологических процессов с использоваиемм индукционного нагрева, ультразвука и т,д,Цель изобретения - повышение устойчивости и точности работы системыуправления тиристорным преобраэователем частоты.На фиг,1 приведена блок-схемапредлагаемого устройства управленияпреобразователем частоты; на фиг.2диаграммы работы отдельных узлов; 15на фиг.З - резонансная кривая выходного тока,Устройство содержит управляемыйзадающий генератор 1 с блоком 2 команд Пуск-Стоп, распределитель 31 1: импульсов с выходными усилителямиформирователями 4, связанными суправляющими переходами силовых ти, ,ристоров, автономного последователь-ного инвертора 5, питаемого от сети.через управляемый силовой выпрямитель 6, блок управления тиристорамикоторого содержит блок 7 усилителей,управляемый фаэосдвигающим блоком 8,на выход которого поступают импульсы 71 = ХО Х 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ + ХО12 = ХО Х 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ + ХОУЗ = ХО Х 1 Х 2 Х 31У 4 = ХО Х 1 Х 2 ХЗ 1где ХО,Х 1,Х 2,ХЗ - входной двоично-десятичный код;У 1,72,73,74 - выходной код дешифратора. 40Устройство работает следующим образом,При использовании датчика 11 вцепи постоянного тока и необходимости подстройки преобразователя частоты 45в режиме максимума входного тока, чтосоответствует максимуму выходной мощности в установках работающих на резонансную нагрузку, входной сигналимеет вид, изображенный на диаграммефиг.2 а, При подаче питающего напряже 50ния с выхода синхронизатора 9 на входсчетчика 18 поступают синхроимпульсы,соответствующие частоте пульсациипостоянного напряжения, питающегоавтономный последовательный инвертор5 (фиг,2 б), В зависимости от типаиспользуемого счетчика 18 и дешифратора 13, например двоично-десятичот синхронизатора 9. Выход инвертора 5 подсоединен к нагрузке 10, имеющей резонансный характер, Датчик 1 выходного параметра преобразователя, который может быть установлен как в цепи постоянного, так и в цепи переменного тока (показан пунктиром), через управляющий коммутатор 12, на управляющие входы которого поступают импульсы с первого и второго выходов дешифратора 13, свяэан с входами дифференциального интегратора 14, Выход последнего через электронный ключ 5, управляющий вход которого подключен к третьему выходу дешифратора 13, подключен к входу управляемого интегратора 16, выходной сигнал которого поступает на первый вход сумматора 17, управляющего частотой задающего генератора 1.Дешифратор 13 управляется импульсами с выхода счетчика 18, который считает синхроимпульсы, поступающие от синхронизатора 9, Четвертый выход дешифратора 13 предназначен для сброса дифференциального интегратора 14 и связан с его входом сброса, Выходы дешифратора связаны с его входами логическими функциями Х 1 Х 2 ХЗ + ХО.Х 1 Х 2 ХЗ; Х 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ,ный счетчик-дешифратор, на выходах дешифратора формируются импульсные сигналы с первого выхода (диаграмма на фиг.2 в), с второго выхода (фиг.2 г), с третьего выхода (фиг.2 д), и с четвертого выхода (фиг.2 е).При нажатии кнопки "Пуск" срабатывает командное устройство 2, запускается задающий генератор 1, начинает работу распределитель 3 импульсов и включается усилитель-формирователь 4, подавая импульсы управления на тирнсторы инвертора 5, фазосдвигающий блок 8 и блок выходных усилителей обеспечивают управление силовым выпрямителем 6, питающего инвертора 5 при необходимости регулировки выходной мощности преобразователя широких пределов.При этом один и тот же сигнал с первого выхода дешифратора 13 поступает одновременно через сумматор 17 на "качание" частоты5 15задающего генератора 1 и на первыйуправляющий вход коммутатора 12, навторой управляющий вход которого па,"даются управляющие импульсы с второго выхода дешифратора 13, обеспечивая поочередное подключение выходадатчика 11 тока к инвертирующему инеинвертирующему входам дифференциального интегратора 14 (фиг.2 ж,з).Дифференциальный интегратор 14 интегрирует эти сигналы с разделениемво времени, и находит их разность(фиг.2 и).Если в момент пуска инвертора 5частота соответствует точке а резонансной кривой нагрузки (по потребляемому инвертором выходному току)(фиг.З), то "качание" частоты задающего генератора определяет постоянную пульсацию информационного сигнала с частотой "качания",хронно с сетевым питающим напряжением, Энергетические характеристики информационного сигнала на данных интервалах (в пределах перепада "качания") отличаются на величину заштрихованных площадей. Поэтому вы.ходной сигнал интегратора 16 находится в интервале времени работы электронного ключа 15, как это видно изЭдиаграмм на фиг.З по заштрихованнымплощадям: для точки аП ,= КЗ 1-(-.Я 2) =. К(Я 1+З 2),для точки бцвых= Г(-1)-(-2) = (2-1)для точки вП ,= К (-З 1)-З 23= -К(Ы+З 2),где К - коэффициент пропорциональности определяется параметрамиинвертора;Я - энергетическая характеристика изменения информационного сигнала под воздействием сигнала поиска,Энергетическая характеристикаопределяется в виденанси= -и-"- 1 да(с) - ха ас,Тинтгде Т- постоянная интегрирования;Т - период действия синхроимсипульса, открывающего электронный ключ 15;и - число синхроимпульсов;1 Й(й) - мгновенное значение потребляемого инверторомтока1 Й - среднее значение потребляесрмого инвертором тока, 73513 10 15 20 25 30 35 40 45 50 т,е. при равных длительностях интегрирования (как это и заложено в предлагаемом устройстве) режим б характерен нулевым выходным сигналом, ирежимы а и в, соответствующие разнымсклонам резонансной кривой, определяют уровень и знак выходного сигнала,Резонансный сигнал выделяетсяэлектронным ключом 15, управляемымтретьим выходом дешифратора 13, ипоступает на вход управляемого интегратора 16, который осуществляетинтегрирование сигнала рассогласования, находясь все остальное времяв режиме хранения информации (фиг.2 к),С выхода интегратора 16 сформированный результирующий сигнал рассогласования поступает на первый входсумматора 17 и вызывает движение рабочей точки по резонансной характеристике нагрузки в сторону имеющегося экстремума (фиг,2 л). Посколькусигнал на выходе интегратора 16 неможет изменяться скачкообразно, тоисключены динамические толчки задащего генератора, кроме того, сигналрассогласования, снимаемый с интегратора 16, появляется сразу же послепоявления сигнала рассогласованияи чем больше этот сигнал, тем быстреенарастает напряжение на выходе интегратора.Так как слежение осуществляется нетолько за изменением входного сигнала,но и за скоростью его изменения (первой производной по времени), то со лгласно теории авторегулирования, такая система обладает повышенной точностью регулирования, Повышение точности регулирования позволяет снизитьамплитуду сигнала поиска, а следовательно, и потери полезной мощностина поиск экстремумаИсключение динамических толчковзадающего генератора и всей системыавторегулирования по сравнению с известной повышает ее устойчивостьв динамических режимах работы, кроме того, облегчает выход тиристорного преобразователя частоты на режим. формулаизобретения Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты, включающим последовательно соединенные выпрямитель и инвертор, содержа1573513 У 1 72 УЗ 74 щее управляемый задающий генератор,блок команд "Пуск-Стоп , выход которого подключен к разрешающему входу управляющего задающего генератора, распределитель импульсов управления венти - лями иняертора,датчик выходного параметра преобразователя, блок управления выпрямителем преобразователя, входы синхронизатора которого предназначены для подключения к питаюшей сети Переменного напряжения, а выходы Подключены к двоичнодесятичному Счетчику, дешифратор, входы которого Подключены к выходам счетчика, сум с оратор, выход которого подключен к правляющему входу управляемого эаающего генератора, о т л и ч а ю - 1 ц е е с я тем, что, с целью повышения точности и устойчивости работы Системы управления тиристорным преЬбраэователем частоты, оно дополнительно снабжено электронным коммуХО Х 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ +ХОХ 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ +ХО Х 1 Х 2 ХЗ;ХО Х 1 Х 2 ХЗ,где ХО,Х 1,Х 2,ХЗ - входной двоичнодесятичный код; татором, электронным ключом, дифференциальным и управляемым интегратором, причем информационный входэлектронного коммутатора подключенк выходу датчика выходного парамет-ра преобразователя, два его управляющих входа подключены к первому и второму выходам дешифратора, а выходысоединены с информационными входамидифференциального интегратора, выходкоторого через электронный ключ подсоединен к вх цу управляемого интегратора, выход связанного с первымвходом сумматора, вход сброса дифференциального интегратора подключенк четвертому выходу дешифратора, ауправляющий вход электронного ключаподсоединен к третьему выходу дешифратора, при этом выходы дешифраторасвязаны с его входами логическимифункциями ХО Х 1 Г 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ; ХОХ 1 Х 2 ХЗ + ХО Х 1 Х 2 ХЗ; У 1,72,УЗ,У 4 - выходной код дешифратора,573513 Составитель В,БунаковТехред Л.Сердюкова Корректор Редакто ова о Заказ 1646 Тираж 501НИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра одписно тениям и открьггияская наб., д. 4/ ри ГКНТ С водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 1 П