SU764090A1 - Способ управлени преобразователем частоты и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  интенсификации технологических процессов с применением ультразвука или других механических колебаннй.

Известен способ управлени , основанный на фазовой подстройке частоты генератора, причем в качестве критерн  расстройки выбрана расстройка угла сдвига фаз между скоростью главного колебательного движени  ультразвуковой колебательной системы; И возмущающей силой излучател  {.

Однако, обеспечива  согласование режимов работы излучател  и нагрузки (акустической колебательной системьиТ; таенный способ не позвол ет в равной степени согласовать генератор н нзлучатель, в результате чего в процессе работы под вли нием р да факторов измен ютс  параметры нагрузки н излучател , нарушаетс  согласование генератора и излучател  и падает эффективность работы всего устройства в целом, снижаетс  КПД, мощность, отда ваема  генератором в излучатель, и нарушаетс  технологический режим.

Наиболее близким к изобретению  вл  етс  способ управлеии , осНованицй на фа

зовой подстройке частоты генератора к ре зонансной частоте его нагрузочного контура 121.

Недостатком указанного способа  вл етс  то, что обеспечива  согласование геиес ратора и излучател  по отдаваемой мощности , он не обеспечивает согласовани  излучател  и нагрузки (акустической колеба .тельной системы), что при вли нии на нагрузку различных факторов приводит к сниженню эффективности работы всего

10 устройства за счет ухода колебательной системы от резонанса и снижени  акустической мощности, отдаваемой в обрабатываемую среду в течение технологнческого процесса.

Известно устройство дл  управлени 

15 преобразователем частоты, которое содержит автономный последовательный инвертор с блоком управлени , работающий иа комп .лексную нагрузку, имеющую  вно выраженный резонансный характер, датчнкн тока

20 и напр жени , св занные с нагрузкой, выходы которых подключены к датчику фазы, собранному по схеме фазочувствнтельного выпр мител , выход которого подсоединен к блоку управлени  инвертором (З). Это

устройство обеспечивает совпадение резонансных частот инвертора и нагрузочного контура, т. е. позвол ет посто нно поддерживать согласование генератора и излучател . Это определ ет оптимальное исполь зованне генератора, но при этом не учитываютс  возможные отююнени  и расстройки акустической колебательной системы от согласовани  с излучателем что приводит к суШёстйенйому снижению эффективности работы всего преобразовательного устройства в целом, поскольку из-за высокой надежности акустических систем резко снижаетс  величина акустической мощности, отдаваемой в технологическую среду колебательной системой.

Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей.

Дл  этого по предлагаемому способу управлени  преобразователем частоты выдел ют дополнительный сигнал, пропорциональный разности фаз между напр жением электрической колебательной системы и основной гармоникой колебательного Движени  акустической (механической) колебательной системы и суммируют его сосновным сигналом.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа, содержащее блок управлени , датчик производной первой гармоники тока и датчик напр жени , входные зажимЫ которых св заны с электрической колебательной системой, а выходы подключены к фазочувствйтельному выпр мителю, снабжено датчиком производной основной гармоники колебательного движени  акустической системы, дополнительным фазочувствительным выпр мителем и сумматоpoMi причем выходы фазочувствительных выпр мителей подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с входом блока управлени  инвертором , а йход подключен к выходу датчика напр жени  и к выходу датчика производ ой основной гармоники колебательного движени  акустической системы.

На чертеже дана блок-схема устройства дл  осуществлени  способа управлени  преобразователем .Автономный последовательный инвертор нагружен на электрическую колебательную систему 2, котора  через преобразователь св зана с акустической колебательной системой 3. Датчик 4 скорости изменени  первой гармоники тока и датчик 5 напр жени  несут информацию о состо нии электрической системы и св заны со входами основного 6 и дополнительного 7 фазочувствительных выпр мителей. Датчик 8 производной основной гармоннки колебательного движени  акустической (механической ) колебательной системы пбДйлЮЧён ко второму входу дополнительного фазочувствительного выпр мител  7. Выходы фазочувствительных выпр мителей подключены к сумматору 9, с выхода которого

результирующий сигнал поступает на блок управленн  10 инвертором I.

Устройство работает следующим образом.

При настройке автономного последовательного инвертора 1 в резонанс с колебательной системой 2 сигналы с выходов датчиков 4 и 5 оказываютс  равными по частоте и сдвинутыми на 90 эл. град, относительно друг друга. В результате на выходе фазочувствительного выпр мител  6 сигнал рассогласовани  равен нулю. Соверщекно аналогично при настройке в резонанс электрической и акустической 3 колебательных систем сигналы с выходов датчиков 5 и 8 оказываютс  равными по частоте и сдвинутыми относительно друг друга на 90 эл. град. На выходе фазочувствительного выпр мител  7 сигнал рассогласовани  равен нулю. При расстройке инвертора 1 относительно системы 2 либо системы 2 относительно акустической колебательной системы измен ютс  сдвиги фаз сигналов с выходов датчиков 4и5или5и8 соответственно , что приводит к по влению сигналов рассогласовани  на выходах фазочувствительных выпр мителей 6 и 7. Поступа  на сумматор, они складываютс  и результирующий сигнал измен ет частоту управлени  вентил ми инвертора I так, чтобы путем перестройки режима работ инвертора скомпенсировать возникший сигнал рассогласовани . Фазочувствительные выпр мители 6 и 7 обладают идентичными характеристиками , поэтому даже при карущении согласовани  инвертора 1 с системой 2 либо системы 2 с акустической (механической) колебательной системой 3 частота управлени  вентилем инвертора соответствует наиболее оптимальному режиму согласовани  системы инвертор-электрическа  система акустическа  (механическа ) колебательна  система ..

Таким образом, данный способ управлени  преобразовательным устройством позвол ет за счет наиболее оптимального согласовани  системы генератор-преобразователь (излучатель)-акустическа  колебательна  система повысить эффективность работы всего устройства, а именно: увеличить мощность, отдаваемую инвертором в нагрузку, увеличить мощность, передаваемую излучателем акустической колебательной системе увеличить мощность, отдаваемую иивертором в нагрузку, увеличить акустическую мощность, отдаваемую в технологическую среду.

Claims (3)

1. Способ управлени  преобразователем частоты, работающим на нагрузку, состо щую из электрической и акустической колебательных систем, заключающийс  в том, что осуществл ют фазовую подстройку частоты инвертора к резонансной частоте электрической колебательной системы путем выделени  основного сигнала пропорциональной разности фаз между основной гармоникой тока и напр женней электрической колебательной системы, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических показателей , выдел ют дополнительный сигнал , пропорциональный разности фаз между напр жением электрической колебательной системы и основной гармоникой колебательного движени  акустической (механической) колебательной системы, и суммируют его с основным сигналом.

2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее блок управлени , датчик скорости изменени  первой гармоники joKa и датчик напр жени , входы которых соединены с выводами дл  подключени  к электрической колебательной системе, а выходы подключены к фазочувствительному выпр мителю , отличающеес  тем, что оно снабжено датчиком производной основной гармоники колебательного движени  акустической (механической) колебательной системы, дополнительным фазочувствительным выпр мителем и сумматором, причем выходы фазочувствительных выпр мителей подключены к соответствующим входам сумматора. выход которого соединен с входом блока управлени  инвертора, а вхЪд дополнйтель-ного фазочувствительного выпр мител  подсоединен с вь1ходу датчика напр жени  электрической колебательной системы и к выходу датчика производной основной гармоники колебательного движени  акустической (механической ) системы.

Источники информации, прин тые во внимаиие при экспертизе

1.Бутурович И. X. и др. фазова  система поддержани  резоиаиса.-Сб. «Тезисы докладов Всесоюзного научно-техиического семинара по созданию и применению аппаратуры дл  ультразвуковых технологических процессов в машииостроенин, Вологда, 1978.

2.Акодис М. М. и др. Тирнсторный преобразователь частоты ТП-4-80-8 дл  питани  электротермической нагрузки. Электротехннческа  нагрузка. Электротехническа  промышленность . Сер. «Преобразовательна  техника, 1976, Вып. 12, с. 15.

3.Акодис М. М. и др. Системы управлени  регулировани , пуска и защиты мощного тиристорного преобразовател  повышенной частоты. -Межвузовский сборник «Техника высоких напр жений и преобразователи , Свердловск, 1977.