SU1399869A1 - Устройство дл управлени полупроводниковым преобразователем частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовател х частоты . Цель изобретени  - повышение надежности преобразователей частоты при работе на переменную нагрузку. Путем введени  фильтра среднего значени , D-триггера с установочными входами , устройства выборки-хранени  и второго компаратора осуществл етс  регулирование частоты инвертора в функции скважности импульсов выходного тока инвертора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л

Description

:о

10

со

эо 0)

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может найти применение в электротехнологических уста- новках повышенной частоты.

Цель изобретени  - повьшение надежности при работе преобразовател  на нагрузку с переменными параметрами .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства на фиг. 2 - схеМа датчика провод щего состо ни  инвертора; на фиг. 3 - временные диаграммы напр жений,, по сн ющие работ устройства.

Устройство дл  управлени  полупро водниковьм преобразователем частоттл, выполненным на одно чейковом резонансном инверторе 1 с встречно-парап лельным вкгаочением тиркстора 2 и диода 3, содержит датчик 4 провод щего состо ни  инвертора, включенный в силовую цепь инвертора 1, задающий генератор 5, выХод которого соединен с управл ющим электродом тиристора 2, источник 6 опорного напр жени , выход которого подключен к первому входу компаратора 7, источник 8 напр жени  управлени , выход которого подключен к входу интегратора 9.

Устройство дополнительно снабжено фильтром 10 низкой частоты, D-тригге ром 11, устройством 12 выборки-хранени  и вторым компаратором 13, причем выход датчика провод щего состо  ни  инвертора 1 через фильтр 10 низких частот подключен к второму входу первого компаратора 7, выход которого подключен к тактовому входу D- триггера 11, выход интегратора 9 подключен к информационному входу устройства 12 выборки-хранени  и к второму входу второго компаратора 13, выход устройства 12 выборки-хранени  подключен к входу задающего генератора 5 и к первому входу второго компаратора 13, выход которого подключен к установочному входу D-триггера 11, D-вход которого соединен с общей шиной, а инверсный выход подключен к управл ющему входу устройства выборки-хранени .

Датчик провод щего состо ни  инвертора содержит два трансформатора 14 и 15 тока, включенные соответственно в цепь тиристора 2 и обратного диода 3 резонансного инвертора 1, причем кс пец нторичной обмотки транс

с

0

5

о 5 Q

50

0

45

форматора 14 тока соединен с началом обмотки трансформатора 15 тока в общую точку, вторые выводы обмоток трансформаторов 14 и 15 тока через диоды 16 и 17 подключены к первому выводу резистора 18, второй вывод которого подключен к катоду стабилитрона 19 и первому вьгеоду конденсатора 20, анод стабилитрона 19 и второй вывод конденсатора 20 подключены к общей точке соединени  вторичных обмоток , параллельно которым подключены резисторы 21 и 22.

Устройство работает следующим образом .

Импульсы управлени  U, (фиг.З) с выхода задающего генератора 5 поступают на управл ющий электрод тиристора 2. Датчик 4 вырабатывает импульсы Uj, , длительность которых равна суммарной длительности токов тиристора и диода инвертора 1. Фильтр 10 низкой частоты вырабатывает напр жение Uj, пропорциональное скважности импульсов Uj, которое сравниваетс  на первом компараторе 7 с опорным напр жением UQP, вырабатываемым источником 6 опорного напр жени . Пока Uj с U,j напр жение на выходе компаратора 7 равно нулю. Напр жение на инвертирующем выходе D-триггера 11, предварительно установленного в единичное состо ние, также равно нулю. Поэтому устройство 12 выборки-хранени , к управл ющему входу которого подключен инвертирующий выход триггера 11, работает в режиме передачи сигнала с информационного входа на выход. Следовательно, когда длительность паузы находитс  в допустимых пределах, источник 8 управл ющего напр жени  через интегратор 9 и устройство 12 выборки-хранени  воздействует на частоту задающего генератора 5, и можно осуществл ть дальнейшее увеличение частоты работы инвертора 1 или повьш1ать эквивалентное сопротивление его нагрузки.

Как только напр жение на выходе фильтра 10 низкой частоты превысит опорное Uen (что способствует режиму, когда врем  паузы между импульсами Uj уменьшаетс  до критического значени , вследствие увеличени  частоты или вследствие изменени  параметров нагрузки), на выходе компаратора 7 устанавливаетс  единичный уровень

напр жени . Перепад 0-1 на входе CHHxpoHnaaiUTO D-триггера 11 вызывает переключение последнего в нулевое состо ние, поскольку D-вход заземлен . Напр жение на управлюющем входе устройства 12 выборки-хранени  становитс  равным 1, что вызывает сохранение на его выходе той величины напр жени , котора  присутствовала на его информационном входе в момент переключени  в режим хранени . Следовательно , напр жение на входе задающего генератора 5 остаетс  посто нные , соответствующим критическому значению паузы, и инвертор продолжает работу на фиксированной частоте, при которой длительность паузы не уменьшаетс  ниже критического значени , несмотр  на дальнейшее возраста- ние управл ющего напр жени  Ug источника 8 напр жени  управлени . На временных диаграммах фиг.З этот режим показан правее момента переключени  ПР котором 1)4 1, а Ug Ыу const, поскольку устройство выборки-хранени  работает в режиме хранени .

Пусть теперь напр жение Ug уменьшаетс  и в момент trtgpj (фиг.З) достигает величины Uj. Это вызывает переключение компаратора 13, выход которого соединен с установочным входом триггера 11, в состо ние 1, и триггер 11 устанавливаетс  в исходное состо ние. Напр жение на его инвертирующем выходе становитс  равным нулю, и устройство 12 выборки-хранени  переходит в режим выборки, т.е. источник 8 напр жени  управлени  вновь начинает воздействовать на частоту задающего генератора 5 через интегратор 9.

Назначение интегратора 9 - сглаживание слишком 6ЫСТ1ЫХ изменений напр жени  источника 8, могущих повлечь скачкообразное увеличение частоты, которое фильтр 10 низкой частоты не в состо нии отследить. Дл  этого достаточно превышение на пор док посто нной времени интегратора 9 над посто нной времени фильтра 10 низкой частоты. В этом случае напр жение фильтра 10 с достаточной точностью в любой момент времени будет соответствовать скважности импульсов датчика А.

Таким образом, изобретение позвол ет повысить надежность работы пре

образовател  частоты, так как регулирование выходной частоты осуществи- л етс  при условии контрол  времени паузы, что обеспечивает ограничение амплитуды пр мого напр жени , прикладываемого к тиристору в его непровод щем состо нии.

Claims (1)

1. Устройство дл  управлени  полупроводниковым преобразователем частоты , выполненным на одно чейковом резонансном инверторе с встречно-параллельным включением тиристора и диода, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с управл ющим электродом тиристора, датчик провод щего состо ни  инвертора, вклю- ченный в его силовую цепь, источник опорного напр жени , выход которого подключен к первому входу компаратора, источник напр жени  управлени , выход которого подключен к входу интегратора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности при работе преобразовател  на нагрузку с переменными параметрами, оно снабжено фильтром низкой частоты, О-триггерюм с установочным входом, устройством выборки-хранени  и вторым компаратором, причем выход датчика провод щего состо ни  инвертора через фильтр низких частот подключен к второму входу первого компаратора, выход которого подключен к тактовому входу D-триггера, выход интегратора подключен к информационному входу устройства выборки-хранени  и к вто рому входу второго компаратора, выход устройства выборки-хранени  подключен к входу задающего генератора и к первому входу второго компа- ратора, выход которого подключен к установочному входу D-триггера, D-вход которого соединен с общей шиной , а инверсный выход подключен к

управл ющему входу устройства выборки-хранени .

0

5

0

5

50

55

2, Устройство по п.1, о т л и - чающеес  тем, что датчик ПЕЮВод щего состо ни  инвертора содержит два трансформатора тока, включенные соответственно в цепь тирис- тора и обратного диода резонансного инвертора, причем конец рюрнчной обмотки трансформатора тока в цепи тиристора соединен с начатием обмотки

трансформатора тока в цепи диода в общ5по точку, вторые выводы обмоток трансформаторов тока через диоды подключены к первому выводу первого резистора, второй вывод которого подключен к катоду стабилитрона и

первому выводу конденсатора, анод стабилитрона и второй вывод конденсатора подключены к общей точке соединени  вторичных обмоток, парал - лельно которым подключены второй и третий резисторы.

10

€

фи.1

15

и.

п п ппппппппппппппп

t

I inepi

Us

.

u.

фиг.З

Редактор Е.Копча

Составитель С.Станкевич

Техред М.ХоданичКорректор Н. Ко роль

Заказ 2675/55

Тираж 665

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

-

6

t

-i

tnffp2

Подписное