SU1676043A1 - Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters - Google Patents

Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters Download PDF

Info

Publication number
SU1676043A1
SU1676043A1 SU884393292A SU4393292A SU1676043A1 SU 1676043 A1 SU1676043 A1 SU 1676043A1 SU 884393292 A SU884393292 A SU 884393292A SU 4393292 A SU4393292 A SU 4393292A SU 1676043 A1 SU1676043 A1 SU 1676043A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
frequency
inverter
integrator
Prior art date
Application number
SU884393292A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Семенович Шуминский
Ярослав Антонович Лешневский
Надежда Илларионовна Алембец
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Львовского Объединения "Ювелирпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Львовского Объединения "Ювелирпром" filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Львовского Объединения "Ювелирпром"
Priority to SU884393292A priority Critical patent/SU1676043A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1676043A1 publication Critical patent/SU1676043A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и позвол ет осуществить автоподстройку частоты автономного инвертора 1, нагруженного как на параллельный так и на последовательный колебательные контуры. Цель изобретени  - повышение точности. При включении инвертора 1 в работу задают приращение частоты задающего генеThe invention relates to electrical engineering and allows self-tuning of the frequency of an autonomous inverter 1 loaded on both parallel and serial oscillatory circuits. The purpose of the invention is to improve accuracy. When the inverter 1 is turned on, the frequency increment of the master gene is set

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к частотнорегул ируемым преобразовател м частоты дл  индукционного нагрева.The invention relates to electrical engineering, in particular to frequency controlled frequency converters for induction heating.

Целью изобретени   вл етс  расши- рение области применени  устройства, повышение точности и снижение себестоимости автоподстройки, увеличение КПД инвертора.The aim of the invention is to expand the field of application of the device, increase accuracy and reduce the cost of auto-tuning, increase the efficiency of the inverter.

На чертеже представлена схема устрой- ства.The drawing shows a device diagram.

Устройство содержит инвертор 1, блок 2 управлени  инвертором, индуктор 3, подключенный к выходу инвертора 1, компенсирующий конденсатор 4, индуктивный датчик 5 тока, выпр митель 6, блок 7 определени  знака производной напр жени , переключатель 8 и элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, RS-триггер 12, ключи 13 и 14, триггер 15, включенные последовательно, управл ющую шину Пуск 16. Блок 7 содержит элемент 17 пам ти, ключи 18 и 19, элемент 20 пам ти, ключи 21 и 22, элемент 23 сравнени , генератор 24 переключающих импульсов, однополупериодные выпр ми- тели 25 и 26, преобразователь 27 уровн .The device contains an inverter 1, an inverter control unit 2, an inductor 3 connected to the output of inverter 1, a compensating capacitor 4, an inductive current sensor 5, a rectifier 6, a derivative voltage measuring unit 7, switch 8 and elements 9 and 10, element OR 11, RS-trigger 12, keys 13 and 14, trigger 15, connected in series, control bus Start 16. Block 7 contains memory element 17, keys 18 and 19, memory element 20, keys 21 and 22, element 23 comparison, the generator 24 switching pulses, half-wave rectifiers 25 and 26, transform spruce layer 27.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

При прохождении переменного тока по контролируемой токоведущей шине вокруг этой шины создаетс  переменное магнитное поле, силовые магнитные линии которого пересекают плоскости витков индуктивного датчика 5 тока. В обмотке датчика 5 индуцируетс  ЭДС взаимоиндукции, величина которой пр мо пропорциональна протекающему по контролируемой шине току . После выпр млени  и сглаживани  пульсаций двухполупериодным еыпр мителем 6 напр жение положительной пол рности подаетс  на вход блока 7. Входное напр жение поступает на неинвертирующий вход элемента 23 сравнени  непосредственно , а через ключи 18 и 21 на элементы 17 и 20 пам ти, которые через ключи 19 и 22 подключаютс  к инвертирующему входу элемента 23 сравнени . Ключи 18 и 22 замыкаютс  во врем  действи  импульса с пр мого выхода генератора 24 переключа- With the passage of alternating current through a controlled busbar, an alternating magnetic field is created around this bus, the magnetic lines of which cross the plane of the turns of the inductive current sensor 5. In the winding of the sensor 5, an emf of mutual induction is induced, the magnitude of which is directly proportional to the current flowing through the controlled bus. After the full-wave ripple 6 is straightened and smoothed by the pulse 6, the positive polarity is applied to the input of the block 7. The input voltage goes directly to the non-inverting input of the reference element 23, and through the keys 18 and 21 to the memory elements 17 and 20, which through the keys 19 and 22 are connected to the inverting input of the reference element 23. The keys 18 and 22 are closed during the pulse from the direct output of the generator 24

ющих импульсов, вследствие чего элемент 17 пам ти во врем  действи  импульса с пр мого выхода генератора 24 следит за изменением входного напр жени , а во врем  действи  импульса с инверсного выхода генератора 24 оказываетс  подключенным к инвертирующему входу элемента 23 сравнени . Элемент 20 пам ти, наоборот, во врем  действи  импульса с пр мого выхода генератора 24 оказываетс  подключенным к инвертирующему входу элемента 23 сравнени , а во врем  действи  импульса с инверсного выхода генератора 24 следит за изменением входного напр жени . Таким образом, на элементе сравнени  23 в 1-й момент времени происходит сравнение входного сигнала положительной пол рности с напр жением, запомненным на элементах пам ти 17 млм 20. Если входное напр жение растет, то в любой момент времени выполн етс  условие UH ии и выходное напр жение элемента 23 сравнени  имеет положительный знак, где UH - напр жение неинвертирующего; UH - напр жение инвертирующего входов элемента 23 сравнени . Если прирост (спад) входного напр жени  отсутствует, то выходной сигнал элемента 23 сравнени  равен нулю. В случае спада входного напр жени , т.е. UH UH, этот сигнал имеет отрицательный знак. Выходной сигнал элемента 23 сравнени  положительного знака через однополупериодный выпр митель 26 поступает на размыкающий контакт переключател  8, а выходной сигнал элемента 23 сравнени  отрицательного знака через однополупериодный выпр митель 25 подаетс  на преобразователь уровн  27, с выхода которого сигнал положительной пол рности поступает на и.о. контакт переключател  8. Так как общий контакт переключател  8 соединен с первыми входами элементов И 9 и 10, то выходной сигнал блока 7 определени  знака производной напр жени  поступает на первые входы элементов И 9 и 10. Дл  рассмотрени  работы остальной части устройства и устройства в целом примем, что инвертор 1 нагружен на параллельный колебательный контур/pulse, resulting in the memory element 17 during the action of the pulse from the direct output of the generator 24 monitors the input voltage change, and during the pulse from the inverted output of the generator 24 is connected to the inverting input of the comparison element 23. The memory element 20, on the contrary, during the operation of the pulse from the direct output of the generator 24 is connected to the inverting input of the comparison element 23, and during the operation of the pulse from the inverse output of the generator 24 monitors the change in the input voltage. Thus, on the comparison element 23, at the 1st instant of time, the input signal of positive polarity is compared with the voltage stored on the memory elements 17 mlm 20. If the input voltage rises, then at any time the condition UH ii and the output voltage of the reference element 23 has a positive sign, where UH is the non-inverting voltage; UH is the voltage of the inverting inputs of the reference element 23. If there is no increase (decrease) in the input voltage, then the output signal of the comparison element 23 is zero. In the case of a drop in input voltage, i.e. UH UH, this signal has a negative sign. The output signal of the positive sign comparison element 23 via the half-wave rectifier 26 is supplied to the disconnecting contact of switch 8, and the output signal of the negative sign comparison element 23 via the full-wave rectifier 25 is fed to the level converter 27, from which the positive polarity signal goes to and. . switch 8 contact. Since the common contact of switch 8 is connected to the first inputs of And 9 and 10 elements, the output signal of the derivative voltage sign unit 7 is fed to the first inputs of And 9 and 10 elements. To consider the operation of the rest of the device and the device as a whole assume that inverter 1 is loaded on a parallel oscillating circuit /

При включении инвертора 1 в работу по шине 16 Пуск поступает сигнал логической 1, который через элемент ИЛИ 11 устанавливает RS-триггер 12 в единичное состо ние. Сигнал логической 1 с пр мого выхода RS-триггера поступает на управл ющий вход ключа 13, который срабатывает, и на вход интегратора 15 подаетс  сигнал отрицательного знака. Напр жение на выходе интегратора 15 начинает плавно расти с посто нной интегрировани  Ти - . ТакWhen inverter 1 is turned on, bus 16 starts the signal of logical 1, which through the OR 11 element sets RS-flip-flop 12 to one state. The logical 1 signal from the direct output of the RS flip-flop is fed to the control input of the key 13, which is triggered, and a negative sign is sent to the input of the integrator 15. The voltage at the output of the integrator 15 begins to grow smoothly with a constant integration of Ti -. So

к сto with

как выходной сигнал интегратора 15 поступает на вход управл емого напр жением задающего генератора блока управлени  инвертором, то его частота начинает расти от начальной f0. Если с ростом частоты задающего генератора ток в общей цепи параллельного контура начинает уменьшатьс , то, во-первых, это свидетельствует о том, что частота задающего генератора приближаетс  к резонансной частоте колебательного контура, а, во-вторых, сигнал отрицательного знака с выхода элемента 23 сравнени  не проходит через однополупе- риодный выпр митель 26 и не измен ет состо ни  RS-триггера 12. Если же после включени  инвертора в работу и с ростом частоты задающего генератора токов общей цепи колебательного контура увеличиваетс , то, во-первых, это свидетельствует о том, что частота задающего генератора уходит от резонансной, а, во-вторых, сигнал положительного знака с выхода блока 7 определени  направлени  изменени  тока через элемент И 10, на втором входе которого сигнал логической 1 с пр мого выхода RS-триггера 12, перебрасывает триггер в нулевое состо ние. Сигнал логической 1 с инверсного выхода RS-триггера поступает на управл ющий вход ключа 14. Ключ 14 срабатывает и опорное напр жение Е0п2 положительного знака поступает на вход интегратора 15. Интегратор начинает плавно уменьшать свое выходное напр жение, в результате чего частота задающего генератора начинает уменьшатьс  и приближатьс  к резонансной. После прохождени  задающим генератором резонансной частоты ток в общей цепи колебательного контура увеличиваетс , выходной сигнал на выходе элемента 23 сравнени  мен ет знак с отрицательного на положительный, что вызывает перебрасывание RS-триггера 12 в другое положение, вследствие чего входной сигнал интегратора мен ет знак на противоположный . Частота задающего генератора вновь приближаетс  к резонансной, проходит ее и возвращаетс  назад. Из сказанного следует , что предлагаемое устройство обеспемивает работу задающего генератора блока 2 управлени  инвертором на резонансной частоте колебательного контура за счет поддержани  минимального значени  тока в общей цепи контура. Колебани  напр жени  треугольной формы на выходе интегратора 15 провод т к колебани м частоты задающего генератора блока 2 управлени  инвертором ± Af от начальногоAs the output signal of the integrator 15 is fed to the input of the inverter control unit that is controlled by the voltage of the master oscillator, its frequency begins to increase from the initial f0. If, as the frequency of the master oscillator increases, the current in the common circuit of the parallel circuit begins to decrease, then, firstly, this indicates that the frequency of the master oscillator approaches the resonant frequency of the oscillating circuit, and, secondly, the negative signal from the output of element 23 comparison does not pass through a half-wave rectifier 26 and does not change the states of the RS flip-flop 12. If, however, after turning on the inverter into operation and with increasing frequency of the master oscillator, the currents of the common oscillating circuit increases, Firstly, it indicates that the frequency of the master oscillator moves away from the resonant one, and, secondly, the positive sign from the output of the block 7 for determining the direction of current change through the element 10, at the second input of which the signal is logical 1 from the direct output The RS flip-flop 12, flips the trigger to the zero state. The logical 1 signal from the inverse output of the RS flip-flop is fed to the control input of the key 14. The key 14 is triggered and the reference voltage E0p2 of the positive sign is fed to the input of the integrator 15. The integrator begins to smoothly decrease its output voltage, as a result and approach the resonance. After the resonant frequency passes by the master oscillator, the current in the common circuit of the oscillating circuit increases, the output signal at the output of the comparison element 23 changes sign from negative to positive, which causes the RS flip-flop 12 to be moved to another position, as a result of which the integrator input signal changes sign to the opposite . The frequency of the master oscillator again approaches the resonant one, passes it, and returns back. It follows from the above that the proposed device ensures the operation of the master oscillator of the inverter control unit 2 at the resonant frequency of the oscillatory circuit by maintaining the minimum current value in the common circuit circuit. Voltage fluctuations of a triangular shape at the output of the integrator 15 are conducted to oscillations of the frequency of the master oscillator of the inverter control unit 2 ± Af from the initial

уровн  f0. Величина колебаний частоты закладываетс  при проектировании устройства . Величина колебаний ±Af определ етс  чувствительностью индуктивного датчика 5 тока, чувствительностью элемента 23 сравнени  и частотой генератора 24 переключающих импульсов. Чем выше чувствительность элементов 5 и 23 и выше частота генератора 24, тем меньше величина At.f0 level. The magnitude of the frequency oscillations is set when designing the device. The magnitude of the oscillations ± Af is determined by the sensitivity of the inductive current sensor 5, the sensitivity of the comparison element 23 and the frequency of the generator 24 switching pulses. The higher the sensitivity of the elements 5 and 23 and the higher the frequency of the generator 24, the smaller the value of At.

При замыкании размыкающего контакта переключател  8 устройство поддерживает максимальное значение тока в контролируемой цепи, что необходимо при работе инвертора на последовательный колебательный контур. Работает устройство аналогично, только в этом случае используетс  сигнал отрицательного знака с выхода элемента 23 сравнени , который через однополупериодный выпр митель 25When the opening contact of the switch 8 is closed, the device maintains the maximum current value in the controlled circuit, which is necessary when the inverter operates on a series oscillating circuit. The device works in the same way, only in this case the signal of the negative sign from the output of the comparison element 23 is used, which through a half-wave rectifier 25

.феобразовываетс  в преобразователе 27 уровн  в сигнал положительного знака и через размыкающий н.о, контакт переключател  8 поступает на первые входы элементов И 9 и 10.It is formed in the level converter 27 into a positive sign signal and through the disconnecting NO, the contact of the switch 8 is fed to the first inputs of the elements AND 9 and 10.

Устройство позвол ет повысить .точность автоподстройки частоты, исключить паразитные вли ни  элементов устройства на колебательный контур, повысить КПД инвертора .The device allows you to increase the accuracy of the automatic frequency control, eliminate the parasitic effects of the elements of the device on the oscillating circuit, and increase the efficiency of the inverter.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  автоподстройки частоты работы автономного инвертора, содержащего блок управлени  с входом задани  частоты работы инвертора и нагруженного на колебательный контур, содержащее последовательно включенные датчик тока и выпр митель, вход датчика тока предназначен дл  включени  в цепь колебательного контура, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено блоком определени  знака производной напр жени  с противофазными выходами,A device for auto-tuning the frequency of an autonomous inverter containing a control unit with an input of the frequency setting of the inverter and loaded on an oscillating circuit, containing a series-connected current sensor and a rectifier, the current sensor input is intended to be included in the oscillating circuit, increase accuracy, it is equipped with a block for determining the sign of the derivative of the voltage with antiphase outputs, первым и вторым элементами И, переключателем , элементом ИЛИ, RS-триггером, двум  ключами и интегратором, причем вход блока определени  знака производной подключен к выходу выпр мител , его противофазные выходы через переключатель соединены с первыми объединенными входами первого и второго элементов И, вторые вход первого и второго элементов И соединены с инверсным и пр мым выходом RS-триггера соответственно, выход второго элемента И соединен с R-входом RS-триггера, выход первого элемента И через первый вход элемента ИЛИ соединен с S-входом RS-триггера , выходы RS-триггера подключены кthe first and second elements are AND, a switch, an OR element, an RS trigger, two keys and an integrator, the input of the derivative sign determining unit is connected to the output of the rectifier, its antiphase outputs are connected to the first combined inputs of the first and second elements AND, the second input The first and second elements And are connected to the inverse and direct output of the RS flip-flop, respectively, the output of the second element And is connected to the R-input of the RS-flip-flop, the output of the first element And through the first input of the element OR is connected to the S-input RS-trigger, RS-flip-flop outputs are connected to управл ющим входам соответствующим ключей, входы которых предназначены дл  подключени  к разнопол рным источникам опорного напр жени , а выходы объединены , соединены с входом интегратора, выход интегратора предназначен дл  подключени  к входу задани  частоты работы инвертора блока управлени , второй вход элемента ИЛИ предназначен дл  подключени  к источнику сигнала Пуск.control inputs with corresponding keys, whose inputs are intended to be connected to different polarity sources of the reference voltage, and the outputs are combined, are connected to the integrator input, the integrator output is intended to be connected to the inverter input frequency control input of the control unit, the second input of the OR element is intended to be connected to signal source start.
SU884393292A 1988-03-17 1988-03-17 Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters SU1676043A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884393292A SU1676043A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884393292A SU1676043A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1676043A1 true SU1676043A1 (en) 1991-09-07

Family

ID=21361643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884393292A SU1676043A1 (en) 1988-03-17 1988-03-17 Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1676043A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 738073, кл. Н 02 М 7/515, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4939402A (en) Driving circuit for driving a piezoelectric vibrator
US5359154A (en) Conveyor apparatus having plural conveyors with equalized conveying speeds controlled by an inverter means
EP0595232A2 (en) Controlling apparatus for high frequency high voltage power source
US4338503A (en) Inductive heating apparatus
US4930063A (en) Variable resonance regulator for power supply
SU1676043A1 (en) Device for automatic tuning of operating frequency of self-exciting inverters
JP3353533B2 (en) Magnetometer
JPS63190557A (en) Power unit
US3983475A (en) Frequency selective detecting system for detecting alternating magnetic fields
RU2086070C1 (en) Ultrasound transistor oscillator
JPH10117478A (en) Capacitor-charging device
SU641611A1 (en) Self-sustained self-excited inverter
JP2583457B2 (en) Switching power supply
JPH0270266A (en) Resonance-type switching voltage converter
SU720636A1 (en) Voltage stabilized three-phase bridge inverter
SU1500389A1 (en) Electromagnetic vibration exciter
SU401923A1 (en) FREQUENCY-DEPENDABLE CONVERTER
SU733079A1 (en) Device for controlling vibrator
JP2826918B2 (en) High-voltage AC voltage generation circuit
JP2867451B2 (en) Frequency tuning circuit
SU517127A1 (en) Control unit asynchronous two-phase motor
SU584405A1 (en) Device for controlling polyphase rectifier
SU1005259A1 (en) Device for stabilizing frequency of ac generator driven by internal combustion engine
JPH0254034B2 (en)
SU545051A1 (en) Pulse stabilized DC / DC converter