Способ автоподстройки частоты автономного инвертора

Способ автоподстройки частоты автономного инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»1738073 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11,1275 (21) 2197857/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 3005.80, Бюлле1ень ¹ 20

Дата опубликования описания 300580 (51)М, Кл.

Н 02 M 7/515

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 21, 314. .57 (088.8) В.Г.Казанцев, В.В,Карташев, P.H.Êèÿìîâ, A,Â.Còàpöåâ и Е.В.Токарев (72) Авторы изобретения уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ АВТОПОДСТРОИКИ ЧАСТОТЫ

АВТОНОМНОГО ИНВГРТОРА

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

Известны способы регулирования и стабилизации выходных параметров преобразователя частоты, В частности, известен способ, предусматривающий расстройку частоты инвертора относительно резонансной частоты колебательного контура нагрузки. Известен также способ автоподстройки частоты инвертора к резонансной частоте нагрузочного колебательного контура, 15 в котором в качестве сигналов обратной связи используют выходной ток и выходное напряжение инвертора.

Йэ известных способов автопсдстройки частоты инвертора наиболее близким 20 по технической сущности является способ, по которому измеряют при помощи трансформаторов выходной ток и выходное напряжение инвертора, затем выделяют полосовым фильтром 25 первую гармонику из несинусоидальной кривой тока, один из сигналов ст(вигают на угол, близкий к 90 зл.град., и оба сигнала подают на фазочувствительное устройство, выходное напряже- 30 ние которого пропорционально фазовому сдвигу между входными сиг .алами.

Выходным напряжени м фаэочувствительного устройства управляют частотой задающего ген ератора, п эдстраив ают тем самым частоту инвертора к резонансной частоте колебательного контура нагрузки. Недостатком такого способа является необходимость применения фазочувствительного устройства с фазосдвигающей цепью и полосового фильтра. Кроме того, осуществление способа требует обязательной фаэировки включения датчиков, что усложняет настройку системы.

Целью настоящего изобретения является упрощение и повышение точности автоподстройки..Поставленная цель достигается тем, что в качестве сигнала обратной связи используют алгебраическую разность выпрямленных значений индуктивной и емкостной ветвей параллельного колебательного контура нагрузки. Известно, что в параллельном колебательном контуре при резонансе токи в ветвях равны по амплитуде, При понижении частоты по сравнению с резонансной значение тока в индуктивной ветке контура становится больше, чем в емкостной, 738073 а при увеличении частоты ток емкостной ветви больше тока в индуктивной ветви. Воздействуя разностью значений токов ветвей нагруэочного контура на управляемый задающий генератор системы управления осуществляют автоматическую подстройку частоты инвер тора к резонансной частоте контура.

При этом обеспечивается стабилизация режима максимальной выходной мощности. Принципиальное отличие предлагаемого способа от известного, заключающегося в изменении фазового угла между выходным напряжением и током преобразователя и воздействии полученного напряжения на задающий генератор, состоит в том, что 1с измеряют непосредственно средние значения токов параллельных ветвей нагрузочного контура и разностью этих значений воздействуют на частоту Задающего генератора системы 20 управления инвертором. При практическом осуществлении предлагаемого способа упрощаются функциональная и принципиальная схема системы автоподстройки частоты и облегчается ее настройка.

На фиг.1 приведена схема системы автоподстройки частоты, реализующей описываемый способ; на фиг.2 — зависимости токов и выходной мбщности от частоты.

К выходу инвертора 1 подключен параллельный колебательный контур, состоящий из индуктора 2 и компенсирующего конденсатора 3. Трансформаторы тока 4 и 5 .ключены в емкостную и индуктивную ветви контура, а их вторичные обмотки соединены с выпрямительными мостами б и 7., которые включены встречно-параллельно; общие точки мостов соединены со входом 40 yïðàâëÿåìoão задающего "генератора системы управления инвертором 8.

На фиг.2 изображены резонансные кривые выходной мощности последовательного инвертора 9, тока в индуктивной ветви 10 и в емкостной ветви

11 колебательного контура нагрузки, а также кривая напряжения обратной связи 12.

При выходной частоте инвертора, равной резонансной частоте нагрузочного контура, ток индуктивной ветви

10 равен току емкостной ветви 11 (см.фиг.2), выходная мощность инвертора при этом максимальна (кривая 9) .

При снижении частоты ток в индуктивной ветви становится больше тока емкостной ветви эа счет снижения сопротивления индуктивности Xq =у 1, и возрастания сопротивления емкости

) = ш . Й наоборот,при увеличении

1 частоты ток емкостной ветви преобладает над током индуктивной ветви контура. Измеренные с помощью трансформаторов 4 и 5 токи ветвей выпрямляются с помощью мостов 6 и 7 и после вычитания (алгебраического) разностный сигнал поступает на вход управляемого задающего генератора системы управления 8. При равенстве токов на выходе мостов б и 7 (случай резонанса) выходной сигнал равен нулю.

При расстройке колебательного контура на вход задающего генератора будет подаваться в зависимости от знака изменения частоты положительный или отрицательный сигнал, под действием которого частота задающего генератора будет изменяться, возвращая систему к резонансу.

В режиме поддержания максимальной выходной мощности статическая ошибка регулирования будет тем меньше, чем больше крутизна проходной характеристики измерительной части системы регулирования. Как видно,из формы кривой (фиг.2), ее наклон в области частот, близких к резонансной, имеет большую крутизну, что определяет более высокую точность регулирования, Формула изобретения

Способ автоподстройки частоты автономного инвертора, нагруженного на параллельный колебательный контур индукционной установки, путем автоматического изменения частоты задающего генератора системы управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулирования, измеряют действующие значения токов в емкостной и в индуктивной ветвях нагрузочного контура и разностью этих значений воздействуют на частоту задающего генератора.