Способ автоподстройки частоты автономного инвертора, нагруженного на последовательный колебательный контур

Способ автоподстройки частоты автономного инвертора, нагруженного на последовательный колебательный контур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик о и и-e я"я - м-е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 604110

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2389525/24 — 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет. (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 06,0< 8 (о1) М. Кл.

11 02 М 7/515//

// Н 02 P 13/16

Тооудвротвенный комитет

Совета Министров СССР ео делам нзооретеннй и открытий (53) УДК

621.3 14. 57 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Казанцев, В. В. Карташев, P. Н. Киямов, А. В. Старцев, Е. В. Токарев и Н. А. Борисовский (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) СПОСОБ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА, НАГРУЖЕННОГО НА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к частотнорегулируемым преобразователям частоты для индукционного нагрева.

Известен способ регулирования и стабилизации выходных параметров преобразователя частоты путем изменения частоты инвертора относительно резонансной частоты колебательного контура нагрузки (1).

Известен также способ автоподстройки частоты инвертора, нагруженного на последовательный колебательный контур, по которому в качестве сигналов обратной связи используют выходной ток и выходное напряжение инвертора (2).

Этот способ является наиболее близким по гехнической сущности к предложенному.

По этому способу измеряют при помощи трансформаторов выходной ток и выходное напряжение инвертора, затем вьщеляют полосовым фильтром первую гармонику из несинусоидальной кривой тока, один из сигналов сдвигают на угол, близ. кий к 90 эл.град., и оба сигнала подают на фазочувствительное устройство, выходное напряжение которого пропорционально фаэовому сдвигу между входными сигналами. Выходным напряжением фазочувствительного устройства управляют частотой задающего генератора, подстраивая тем самым часгогу инвертора к резонансной частоте колебательного контура нагрузки. Недостатком такого способа является необходимость наличия фаэочувстви> тельного устройства с фаэосдвигающей цепью и полосового фильтра. Кроме того, осуществление способа требует обязательной фазировки включения датчиков, что усложняет настройку системы.

Целью изобретения является упрощение спо>О со6а автоподстройки.

Это достигается тем, что автоподстройка частоты автономного инвертора, нагруженного на индук. ционную установку, осуществляется путем управления частотой задающего генератора.с помощью сигнала обратной связи, в качестве которого исполь. зуют алгебраическую разность выпрямленных значений на индуктивной и емкостной частотах последовательного колебательного контура нагрузки. В последовательном колебательном контуре при резонансе напряжения индуктивной и емкостной частей контура равны по амплитуде. При снижении резонансной частоты значение напряжения на индуктивной части контура становится меньше чем на емкостной, а при увеличении — наоборот, напряжение на индуктивной части будет больше напряжения

604110 на емкостной, Воздействуя разе!остью значений напряжений элементов нагрузочного контура на управляемый задающий генератор системы управлеепе27, осушествляют автоматическую подстройку частоты инвертора к резонансной частоте коепура нагpy Зки, При этом обеспечивается подцержание режима максимальной ВыхОднОЙ мощности, Принципиальное Отличие предложенного способа От известного, заклеочаеощегося в измерении фазового угла между выходным напряжением и токОм персобразователя H 80322cйствиее получен)еогонапряжения на задаеощий! генератор, состоит в том, что по преддоженному способу измеряют непосредственно средине значееееея напряжений на элементах нагруэочного контура и разе)остью этих значений воздействуют на частоту задающего генератора системы управления ешвертсром. Прп практическом осуецествленпи. способа упрощаются функциональная и принципиальная схемы системы автоподстройки 2р частоты и облег Еается ее настройка.

На фиг, 1 пре)ведена схема системы автоподстроепсе! частоты, работанлцая по предложенному способу; кривые зависимости напряжений и выходной мощности от частоты. 2»

K выходу инвертора подключен последовательньш колебательный контур, состоящий из индуктора 2 и компенсируеощего конденсатора 3. Трансформаторы напряжения 4 и 5 первичными обмотками подключены соответственно к индуктивной 30 и емкостной частям контура, а их вторичные обмотки соединены с выпрямителыплми мостами 6 и 7, которые включены встречно-последовательно.

Две выходные клеммы вьепрям)!тель)Еьех мостов соединены между собой, а с двух других сигнал по-3» дается на вход управляемого задающего генератора системы управления инвертором 8. На фиг. 2 показаны резонансные кривью: 9 — выходной мощности последовательного инвертора, 10-напряжение индукт)Евной части, 11 — напряжение на емкостной ец части колебательного контура нагрузки, 12 — кривая ееа)712яжеепе)е обратной связи.

При выходной частоте инвертора, равной резонансной частоте нагрузочного контура, напряжение

4» на индуктивной част)е lе2 кОепу1)а равно ееаееря)кению на емкостиой исти 11, выходная мощность инверТор3 при 3TOhl максимальна (кривая 9). При снижении частоты ееапряженпе на HH KTHBHOc)H становится меньше напряжения на емкости, за счет снижения соп12отивпениЯ HH KTHBHOc H Х ) 02 е ° тания сопротивлеееия емкости Ж = @1. .При увее!)ечении IBcTOThl нап12яжение HR индуKTHBHO TH п12еоб ладает над напряжением на емкости. Иэмерееее)ые с помощьео трансформаторов 4 и 5 нглряжеееия Вы прямляются с помощью мостов 6 и 7 и после вычи тания (алгебраиееского) разностный сигнал теоступает на вход управляемого задающего генератора системы управления 8. При равенстве напряже)пе)е на выходе мостов б и 7 (случай резонанса) выходной сигнал равен нулю. При расстройке колебатель. ного контура на Вход задающего генератора будет подаваться (в зависимости от знака изме))е)пея частотье) 770ложительньЕЙ или От12ицательный сигееал, под действием которого частота задающего генератОра изменяется, ВОЭВ12ащая систему к резо)еаеесу.

Формула изобретения

Снособ автоподстройки частоты автономного инвертора, нагруженного на последовательньей колебательный контур, путем воздействия на частоту задаеощего генератора сигналом обратной связи, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, измеряют напряжение па элементах указанного контура и воздействуют на частоту задающего генератора разностью выпрчмлееЕных значений полученных величин.

Источники информации, принятые во вепемание при экспертизе:

1. Годин В. Ф., Буслянко Е. M. Система автоматического регулирования режима работы инвертора M., "Электротехника", Р 1, 1976, с.39 — 41.

2. Акодис M. M. и др. Автоподстройка частоты тиристорного инвертора при работе с магнитострикционным преобразователем, M., "Электротехника", К 1, 1972.