CS233091B1 - Zapojení obvodu určujícího minimální napětí střídače v měniči kmitočtu - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je zapojení obvodu určujícího minimální napětí střídače v měniči kmitočtu, které umožňuje řízení usměrňovače ve fázi před spuštěním střídače v plném rozsahu od nulové do nominální hodnoty a řízeni střídače ve vymezeném bezpečném rozsahu při použití jediného společného zadávacího obvodu. ,V zapojeni podle vynálezu, sestávajícím ze třech odporů, jedné diody a jednoho operačního zesilovače se účelu dosahuje tím, že první odpor je zapojen mezi výstup obvodu zadání napětí měniče a neinvertující vstup operačního zesilovače, kterýžto vstup je současně připojen přes diodu na výstup děliče napětí vytvořeného druhým odporem a třetím odporem tak, že sériové spojení těchto odporů je zapojeno mezi vztažný nulový potenciál a výstup obvodu vyhodnocení existence středofrekvenčního napětí, přičemž výstup operačního zesilovače je spojen s jeho vlastním invertujícím vstupem a současně se vstupem žádané hodnoty do regulátoru napětí měniče. Zapojení podle vynálezu je vhodné pro měniče kmitočtu pro indukační ohřev.

Description

Vynález se týká zapojení obvodu určujícího minimální napětí střídače v měniči kmitočtu.

Ve statických měničích kmitočtu pro indukční ohřev, sestávajících z tyristorového usměrňovače, meziobvodové tlumivky a střídače v zapojení invertoru proudu, je výstupní napětí střídače zpravidla řízeno regulátorem napětí na hodnotu určenou zadávacím obvodem, kterým může být například potenciometr ručního řízení, nebo nadřazený technologický regulátor a podob

X ně. Při zmenšení výstupního napětí pod určitou hodnotu, při dané zatěžovací impedanci se stává proud střídače nespojitým. Funkce střídače přestává být spolehlivá a dochází k výpadkům kmitání, které jsou vyhodnoceny jako poruchové stavy. Tam, kde je potřeba snižovat výkon až na tuto spolehlivou hranici, je zapotřebí provést opatření znemožňující snížení výstupního napětí do oblasti nespolehlivého chodu. Známá zapojení omezují rozsah výstupních hodnot zadávacího obvodu, například na 30 - 100% jmenovitě zadávané hodnoty napětí, ^ejčastěji se používá zapojepí s odporem zapojeným do serie se zadávacím potenciometrem. Při společném zadávacím obvodu pro výstupní napětí střídače i výstupní napětí usměrňovače však tato zapojení neumožňují řízení usměrňovače od nulové hodnoty ani ve fázi před spuštěním střídače. Možnost řízení usměrňovače v plném rozsahu to jest od nulové hodnoty do nominální výstupní hodnoty, je účelná z kontrolních důvodů, například, při kontrole správného nafázování.

Nevýhody známých zapojení odstraňuje značnou měrou zapojení obvodu určujícího minimální napětí střídače v měni'či kmitočtu podle vynálezu, sestávající ze třech odporů, jedné diody a jednoho operačního zesilovače, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že první odpor je zapojen mezi výstup obvodu zadání na~ 2 - 233 091 pěti měniče a neinvertující vstup operačního zesilovače, kterýžto vstup je současně připojen přes diodu na výstup děliče napětí vytvořeného druhým odporem a třetím odporem tak, že sériové spojení těchto odporů je zapojeno mezi vztažný nulový potenciál a výstup obvodu Vyhodnocení existence středofrekvenč· ního napětí, přičemž výstup opéračního zesilovače je spojen s jeho vlastním invertujícím vstupem a současně se vstupem žádané hodnoty do regulátoru napětí měniče.

Hlavní výhodou zapojení podle vynálezu je možnost řízení usměrňovače ve fázi před spuštěním střídače v plném rozsahu od nulové do nominální výstupní hodnoty a řízení střídače ve vymezeném bezpečném rozsahu, při použití jediného společného zadávacího obvodu. Přechod z plného rozflahu na omezený rozsah se děje automaticky po rozběhu střídače.

Příklad zapojení podle vynálezu v návaznosti na spolupracující obvody je na připojeném obrázku. .

Zapojení obvodu určujícího minimálhí napětí střídače v měniči kmitočtu podle vynálezu, sestávající ze třech odporů, jedné diody a jednoho operačního zesilovače, je provedeno tak, že první odpor 1 je zapojen mezi výstup obvodu 6 zadání napětí měniče a neinvertující vstup operačního zesilovače 2, kterýžto vstup je současně připojen přes diodu 4 na výstup děliče napětí vytvořeného druhým odporem 2 a třetím odporem 2 tak, že sériové spojení těchto odporů je zapojeno mezi vztažný nulový potenciál 0 a výstup obvodu 10 vyhodnocení existence středofrekvenčního napětí, přičemž výstup operačního zesilovače 2 je spojen s jeho vlastním invertujícím vstupem a současně se vstupem 81 žádané hodnoty do regulátoru 8 napětí měniče. Vstup 82 skutečné hodnoty regulátoru 8 napětí je připojen na výstup 93 fekutečné hodnoty u^^ středofrekvenčního napětí z převodníku £ napětí. Výstup 94 skutečné hodnoty u_g£ £_g^. středofrekvenč ního napětí z převodníku £ napětí je připojen na vstup obvodu 16 vyhodnocení existence středofrekvenčního napětí. Vstup 91 stejnosměrného napětí Ud do převodníku £ je spojen se vstupe^ střídače 13 a vstup 92 středofrekvenčního napětí Usf s výstupem střídače 13 > Výstup regulátoru 8 napětí ge spojen se vstuv v pem obvodu £ fázového řízení usměrňovače 11. Výstup usměrnova' ·♦ če 11 je spojený přes meziobvodovou tlumivku 12 se vstupem střídače 13 na jehož výstup je připojen paralelní rezonanční zatěžovací obvodl4<»Usměrňovač ll,meziobvodová tlumivka 12 a střídač 13 tvoří silové ob- 3 233 091 vody měniče kmitočtu.

Příklad zapojení podle vynálezu pracuje takto : Ve fázi před spuštěním střídače 13 je na vstupu 92 středofrekveněního napětí Usf do převodníku 9 napětí nulová hodnota a proto i skutečná hodnota u_gf ^_gt na výstupu 94 převodníku 9 je nulová a tedy i logický signál EX na výstupu obvodu 10 vyhodnocení existence středofrekveněního napětí má hodnotu L. Dioda 4, je v celém rozsahu zadávané hodnoty u_ napětí uzavřena. Operační zesilovač £ pracuje jako impedanční převodník s napěťovým ze» sílením = 1. Spadávaná hodnota u₂ napětí, která se přes první odpor 1 přivádí na neinvertující vstup operačního zesilovače j?

* se převádí na vstup 81 regulátoru 8 napětí jako žádaná hodnota ^usoll ^naPští. Skutečná hodnota napětí na vstupu 8,2 regulátoru 8 napětí odpovídá ve fázi před spuštěním střídače stejnosměrnému napětí Ud na vstupu střídače 13. to je výstupnímu v

napětí usměrňovače 11. Regulátor 8 napětí reguluje proto v

prostřednictvím obvodu J fázového řízení usměrňovač 11 na konstantní výstupní napětí Ud. Fo spuštění střídače 13 dochází v převodníku 9 napětí k automatickému přepnutí napěíové zpětné vazby ze vstupu střídače 13 na jeho výstup a měnič kmitočtu je v této fázi řízen na konstantní výstupní středofrekvenční napětí Usf..přítomnost středofrekveněního napětí je zjištěna obvodem 10 vyhodnocení existence středofrekveněního napětí. Hodnota logického signálu SX se změní na H. Kladné napětí odpovídající logické úrovni H je vyděleno děličem tvořeným dru, hým odporem 2 a třetím odporem 3,· Toto snížené, napětí, na které je připojena íinoda diody 4-, určuje dolní mez napětí , od které je střídač plynule řiditelný zadávacím obvodem J. Tři snížení zadávané hodnoty u pod hodnotu napětí na výstupu již zmíněného děliče se otevře dioda 4 a napětí na neinvertujícím vstupu operačního zesilovače 5 je stabilizováno na hodnotě dané napětím na děliči a úbytkem na diodě 4· Této hodnotě odpovídá minimální výstupní napětí střídače zajištující spolehlivou funk·· ci a napětí Usf střídače nelze zadávacím obvodem 6 pod tuto hodnotu snížit, hodnota prvního odporu 1 se volí mnohonásobně vyšší než.hodnota druhého a třetího odporu 2,,3., aby při otevřené diodě 4; zadávací obvod 6 minimálně ovlivňoval napětí na neinvertujícím vstupu operačního zesilovače 5, a tedy i minimální výstupní napětí Usf střídače 13. V oblasti vyšších úrovní za233 091 dávané hodnoty u_z se dioda 4 zavírá a zadávací obvod b se při řízení uplatňuje tak, jak již bylo popsáno.

Zapojení podle vynálezu eliminuje výpadky chodu střidače z důvodu snížení napětí pod kritickou mez, zlepšuje tak plynulost provozu a je vhodné pro použití u měničů kmitočtu pro indukční ohřev.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU 233 OM

   Zapojení obvodu určujícího minimální napětí střídače v měniči kmitočtu sestávající ze třech odporů, jedné diody a jed noha operačního zesilóvače, vyznačující se tím, že první odpor (1) je zapojen mezi výstup obvodu (6) zadání napětí měniče a neinvertující vstup operačního zesilovače (5), kterýžto vstup je současně připojen přes diodu (4) na výstup děliče napětí vytvořeného druhým odporem (2) a třetím odporem (3) tak, žse sériové spojení těchto odporů je zapojeno mezi vztažný nulový potenciál (0) a výstup obvodu (10) vyhodnocení existence středofrekvenčního napětí, přičemž výstup operačního zesilovače (5) je spojen s jeho vlastním invertujícím vstupem a současně se vstupem (81) žádané hodnoty do regulátoru (8) napětí měniče.