Преобразователь частоты для индукционного нагрева

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

Оll ИСАКИИ 868951

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 20. 12. 79 (21) 2856074/24-07 (SI )NL. Кл.

Н 02 М 5/27 с присоединением заявки,1Й (23) Приоритет тввуйаретикны11 квмнтвт

СССР аа 1шааш яэебретенк11 я еткрытв1

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень 1тт 36

Дата опубликования описания 30,09.8! (») УДК 621.314, .27(088.8) (72) Авторы изобретения

И. И. Кантер, С. Ф. Степанов, В. И. Лазарев, И. И. Артюхов, В. Н. Пятницын и Н. П. Иитяши,I

Саратовский политехнический. институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для получения напряжентя повышенной частоты, используемого при индукционном нагреве. . Известны преобразователи частоты, S содержащие тиристорный мост с дросселями в каждой фазе и звездой коммутирующих конденсаторов, присоединенной к средним выводам упомянутых

l0 дросселей, причем нагрузка включена между минусом источника питания и общей точкой звезды коммутирующих конденсаторов 1.11

Недостатком схемы является налиl5 чие постоянной составляющей в токе нагрузки.

Известны преобразователи частоты со скрытым звеном постоянного тока, содержащие три входные индуктивности, соединенные со звездой раз; делительных конденсаторов и звездой тиристорно-дроссельных цепочек, между общими точками которых включена через коммутирующий конденсатор нагрузка 1.2) .

Недостатком схемы является то что частота работы коммутирующего конденсатора равна частоте тока в нагрузке.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь частоты для индукционного нагрева, содержащий два тиристорных мост а, к каждому из которых подключены коммутирующие конденсаторы, соединенные в звезду, между общими точками которых включе-. на нагрузка. Выводы постоянного тока укаэанных мостов через дроссели соединены с источником питания 31 .

Недостатком схемы является то, что при питании от сети переменного тока необходимо иметь выпрямитель, который является генератором высших гармоник для питающей сети.

Цель изобретения - упрощение схемы и уменьшение ее влияния на питаю щую сеть.

868951 4

Указанная цель достигается тем, что преобразователь частоты, содержащий два тиристорных моста, к каждому из которь1х подключены конденсаторы, соединенные в звезду, общие точки которых образуют выход преобразовате" ля, а выводы постоянного тока упомянутых мостов соединены между собой через индуктивный элемент, снабжен дросселями, одни концы обмоток кото- 10 рых подключены ко входным выводам переменного тока одного из мостов,а другие концы образуют силовые входные выводы для подключения их к сети, причем индуктивный элемент в цепи

15 постоянного тока мостов разделен на две части, выводы которых подключены к разнополярным выводам постоянного тока тиристорных мостов.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2схема включения нагрузки, при которой частота тока в нагрузке в шесть раз выше частоты переключения тиристоров инверторного моста. 25

Преобразователь частоты для индукционного нагрева содержит входные дроссели 1-3, соединенные со звездой конденсаторов 4-6 и с выводами переменного тока моста 7-12. Выводы постоянного тока указанного моста соединены через дроссели 13-14 с выводами постоянного тока тиристорного моста

15-20, квыводам переменного тока которого подключена звезда коммутирующих конденсаторов 21-23, причем нулевые точки упомянутых выше двух групп конденсаторов 4-6 и 21:-23, соединенных. в звезду, образуют выходные клеммы преобразователя.

Схема работает следующим образом.

Входные дроссели 1-3 и звезда конденсаторов 4-6 образуют входной трех+; фазный LC-фильтр, служащий для улучшения гармонического состава входного тока, Пусть в выпрямительном мосту включены тиристоры 7 и 10 и конденсаторы 4-5 заряжены с полярностью, ука/ заикой на фиг. 1. Тогда при включе" нии любого из тиристоров анодной группы 15,17 и 19 инверторного моста образуется контур перезаряда коммути— рующего конденсатора, например 22, конденсатор 22 — нагрузка- конденсатор 4 — тиристор 7 †дроссель 13— тиристор 17, и в нагрузке протекает 55 положительный импульс тока. При включении любого из тиристоров катодной группы 16-18-20 инверторного моста через нагрузку будет формироваться отрицательный импульс тока. Частота тока в нагрузке в три раза выше частоты переключения тиристоров инверторного моста.

Таким образом, предлагаемый преобразователь выгодно отличается от известного более простой схемой за счет отсутствия одного тиристорного моста.

Имеет более высокий частотный диапазон за счет получения шестикратной частоты тока в нагрузке при том же количестве тиристоров и конденсаторов.

Улучшен гармонический состав входного тока, что позволяет избежать возникновение резонансных явлений в линии передачи на высших гармониках при питании мощных преобразовательных установок от линии передачи значительной протяженности.

Формула изобретения

Преобразователь частоты для индукционного нагрева, содержащий два тиВ ристорных моста, к выводам перемен— ного тока которых подключены конден" саторы, соединенные в звезду, общие точки упомянутых конденсаторов o6pa-зуют выход преобразователя, а выводы постоянного тока упомянутых мостов соединены между собой через индуктивный элемент, отличающийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения влияния на питающую сеть, он снабжен дросселями, одни концы обмоток которых подключены ко входным выводам переменного тока одного из мостов, а другие конт образуют силовые входные выводы преобразователя, причем индуктивный элемент в цепи постоянного тока мостов разделен на две части, включенные между разнополярными выводами постоянного тока тиристорных мостов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Справочник по преобразовательной технике ° Киев, 1978, с. 121, рис.

3.29б.

2. Беркович Е. Н. и др. Тиристорные преобразователи частоты. Л., 1973, с, 107, рис. 3-50.

3. Thyristorwechs01vichter tGr die

induktive Erwarmunq im Вегеich von

500 Hz bis 50 kHz, "Eiektrie" 28 (1974), Н.б, S.294,ВiId 1-5.

868951

8351/81 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Мыцык

Редактор Ю. Ковач Техред Ж.Кастелевич Короектор М.Демчик