Устройство системы управления преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления
Использование: для управления, например, тиристорными преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления. Сущность полезной модели: устройство системы управления преобразователем 1 для регулирования мощности электрических нагрузок 2 печей сопротивления содержит блок задания количества периодов питающего напряжения (БЗ) 3, имеющий выходной аналоговый сигнал, пропорциональный заданному количеству периодов питающего переменного напряжения и соединенный с одним из входов схемы сравнения (СС) 4, синхронизатор (С)5, выход которого соединен с входом счетчика количества периодов питающего напряжения (Сч) 6, выход которого через функциональный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 8 соединен с другим входом схемы сравнения (СС) 4, в свою очередь выход схемы сравнения (СС) 4 соединен через схему знака питающего напряжения (СЗ) 9 с двумя блоками (УФ) 7 формирования выходных сигналов для управления силовыми элементами преобразователя 1. Использование предлагаемого технического решения позволяет: исключить искажение формы питающей сети за счет безударного включения электрических нагрузок печей сопротивления и тем самым обеспечить надежную работу других потребителей, работающих от данного источника питания.
Техническое решение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике и может быть использовано для управления, например, тиристорными преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления.
Известно устройство системы управления преобразователями для регулирования мощности например, тиристорными преобразователями, осуществляющее управление мощностью нагрузки в тиристорном преобразователе путем изменения числа периодов переменного напряжения, подаваемого на нагрузку, содержащее блок задания количества периодов питающего напряжения, выход которого в виде цифрового двоичного кода соединен с потенциальными входами схемы сравнения, состоящей из вентилей В1...В4, а импульсные входы схемы сравнения соединены через последовательно соединенные блоки синхронизатора и счетчика количества периодов питающего напряжения, в свою очередь объединенный выход через диоды с вентилей Bl...B4 схемы сравнения соединен через последовательно соединенные схему знака питающего напряжения и блок формирования выходных сигналов на силовые элементы преобразователя (см. книгу "Цифровые системы управления электроприводами", авт. А.А.Батоврин и др., издательство "Энергия" 1977г., стр. 93 последний абзац, стр.95 рис.4-11). Это решение принято в качестве прототипа.
Задачей заявляемого технического решения является снижение дополнительных затрат для формирования необходимых законов регулирования мощности печей и повышение надежности работы путем создания устройства системы управления преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления изменением количества периодов переменного напряжения, подаваемого на нагрузку с помощью блока задания, имеющего выходной аналоговый сигнал, пропорциональный заданному количеству периодов питающего переменного напряжения.
Поставленная задача достигается тем, что устройство системы управления преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления, содержащее: блок задания количества периодов питающего напряжения, синхронизатор, счетчик
количества периодов питающего напряжения, блок формирования выходных сигналов на силовые элементы преобразователя, при этом, выход блока задания количества периодов питающего напряжения выполнен на регулируемое напряжение, имеющее выходной аналоговый сигнал, пропорциональный заданному количеству периодов питающего переменного напряжения.
Выполнение блока задания на регулируемое напряжение, имеющее выходной аналоговый сигнал позволяет существующими средствами регулирования управлять мощностью нагрева электрических нагрузок печей сопротивления и при необходимости с помощью обратных связей по регулируемым параметрам формировать законы регулирования мощности нагрузок печей сопротивления в зависимости от этих параметров (температура, ток нагрузки, время).
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства управления.
Устройство системы управления преобразователем 1 для регулирования мощности электрических нагрузок 2 печей сопротивления содержит блок задания количества периодов питающего напряжения (БЗ) 3, имеющий выходной аналоговый сигнал, пропорциональный заданному количеству периодов питающего переменного напряжения и соединенный с одним из входов схемы сравнения (СС) 4, синхронизатор (С)5, выход которого соединен с входом счетчика количества периодов питающего напряжения (Сч) 6, выход которого через функциональный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 8 соединен с другим входом схемы сравнения (СС) 4, в свою очередь выход схемы сравнения (СС) 4 соединен через схему знака питающего напряжения (СЗ) 9 с двумя блоками (УФ) 7 формирования выходных сигналов для управления силовыми элементами преобразователя 1.
Устройство работает следующим образом:
при установке заданного значения количества периодов питающего напряжения в блоке задания (БЗ) 3, последний вырабатывает выходной аналоговый сигнал Uзад, пропорциональный заданному количеству периодов питающего переменного напряжения и поступающий на один из входов схемы сравнения (СС) 4. На другой вход схемы сравнения (СС) 4 поступает пилообразный аналоговый сигнал, период которого составляет максимальное значение числа периодов переменного напряжения, подаваемого на нагрузку, а амплитуда максимальное значение выходного сигнала, устанавливаемое в блоке задания (БЗ) 3. Формирование этого сигнала достигается с помощью синхронизатора (С) 5, который формирует импульсы при переходе напряжения питания через нуль от отрицательного полупериода к положительному. Затем эти импульсы поступают на счетчик (Сч) 6 подсчета текущего значения количества периодов питающего напряжения, выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 8, преобразующим цифровой сигнал двоичной системы счисления в непрерывный аналоговый
сигнал пилообразной формы. Поступающие сигналы на входы схемы сравнения (СС) 4 сравниваются по амплитудному значению и при превышении по уровню сигнала с выхода блока задания (БЗ) 3 над уровнем сигнала с выхода цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 8 на выходе схемы сравнения (СС) 4 формируется сигнал прямоугольной формы, длительность которого пропорциональна заданному количеству периодов питающего напряжения в блоке задания (БЗ) 3. В зависимости от состояния схемы знака (СЗ) 9 на одном из ее выходах формируется сигнал поступающий на блок формирования (УФ) 7, который формирует импульсы для открытия тиристоров тиристорного преобразователя 1 и тем самым создает необходимую мощность электрической нагрузки печей сопротивления 2.
Использование данного технического решения позволяет: исключить искажение формы питающей сети за счет безударного включения электрических нагрузок печей сопротивления и тем самым обеспечить надежную работу других потребителей, работающих от данного источника питания.
Устройство системы управления преобразователями для регулирования мощности электрических нагрузок печей сопротивления, содержащее блок задания количества периодов питающего напряжения, имеющий выходной аналоговый сигнал и соединенный с одним из входов схемы сравнения периодов питающего напряжения, синхронизатор, счетчик количества периодов питающего напряжения, цифро-аналоговый преобразователь, имеющий выходной аналоговый сигнал и соединенный с другим входом схемы сравнения, блок формирования выходных сигналов на силовые элементы преобразователя, отличающееся тем, что выход блока задания количества периодов питающего напряжения выполнен на регулируемое напряжение, имеющее выходной аналоговый сигнал, пропорциональный заданному количеству периодов питающего напряжения, при этом сравнение выходных сигналов блока задания и цифро-аналогового преобразователя в схеме сравнения производится в аналоговом виде.
