Генератор импульсов тока для питания индукторов установок индукционного нагрева

Генератор импульсов тока для питания индукторов установок индукционного нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<Ä>741426 (61) Дополнительное к авт. саид-ву 51 „К„г (22) Заввлеио,261277 (21) 2559128 jl8-21! с присоединением заявки Hо

Н 03 К 3/53

Государствеииый комитет

СССР ио делам иэобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150680.Бюллетень М222

Дата опубликования описания 15.06.80 (53) УДК 621. 373. .431(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В. Ивашин и В.М. Шатунов (71) Заявитель

Тольяттинский политехнический институт (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ

ИНДУКТОРОВ УСТАНОВОК ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА

Изобретение относится к устройст= .вам преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока и предназначено для питания обмоток, создающих магнитные поля, в частности для питания индукторов установок индукционного нагрева.

Известны генераторы импульсов то- . ка, используемые в электротехническим 10 устройствах для создания импульсных магнитных полей (1).

Такие устройства имеют относительно низкий КПД иэ-за рассеивания энергии коммутирующих конденсаторов

t5 в элементам схемы .

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является генератор импульсов тока, содержа- .® щий источник питания, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены рабочие тиристоры, в два других — диоды, накопительный конденса.тор, включенный во входную диагональ мостовой схемы и подключенный к источнику питания, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ мостовой схемы, и коммутирующие конденсаторы, включенные параллельно каждому рабочему тиристору через комму,тирующие тиристоры (2).

Однако эти устройства также имеют низкий КПД.

Целью изобретения является увеличение КПД генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом генераторе импульсов тока коммутирующие конденсаторы обоих плеч мостовой схеьы через вспомогательный тиристор, вклю,ченный между ними, подключены параллельно индуктивной нагрузке.

На фиг. 1 представлена принци:пиальная схема генератора импульсов тока1 на фиг. 2 — кривые изменения тока индуктивной нагрузки (а) и напряжения на накопительном (б) и коммутирующем (B) Iконденсаторах генератора импульсов тока для питания индукторов установок индукционного нагрева.

Генератор импульсов тока представляет собой мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены рабочие тиристоры 1 и 2, а B два других плеча - диоды 3 и 4. В диагонали мостовой схемы включены

Накопительный конденсатор 5 и ин741426 дуктивная нагрузка 6, Накопительный конденсатор подключен к источнику питания 7. Параллельно каждому рабочему тиристору через коммутирующий тиристор 8 или 9 включен коммутирующий конденсатор 10 или 11. Коммутирующие конденсаторы 10 и 11 двух противоположных плеч мостовой схемы через вспомогательный тиристор

12, включенный между ними, подключаются параллельно индуктивной нагрузке.

В моментЪ от схемы управления включаются рабочие тиристоры 1 и 2 и предварительно заряженный от источника питания 7 накопительный конденсатор 5 разряжается на индуктивную t5 нагрузку 6. Ток „ в индуктивной на,грузке возрастает, а напряжением на накопительном конденсаторе понижается. Направление тока индуктивной нагрузки (условно будем считать его положительным) указано на фиг. 1. В момент 1„ включаются коммутирующие тиристоры и коммутирующие конденсаторы

10 и ll имеющие перед коммутацией полярность напряжения показанную на фиг. 1, запирают рабочие тиристоры.

После запирания рабочих тиристоров к каждому из Них прикладывается в обратном направлении напряжение соответствующего коммутирующего конденсатора. Совместный разряд накопительного 5 и коммутирующих конденсаторов 10 и 11 через тиристоры

8 и 9 на индуктивную нагрузку б увеличивает ток индуктивной нагрузки в прямом направлении. Емкость каждо- 35 го иэ коммутирующих конденсаторов

10 и -11 меньше емкости накопительного конденсатора 5, поэтому под действием тока индуктивной нагрузки, напряжение0 на каждом из коммутирующих конденсаторов изменяется быстрее, чем напряжение Ц на накопительном конденсаторе. 3а время1 уменьшения напряжениями „на каждом из коммутирующих кондейсаторов до нуля, рабочие тиристоры восстанавливают свои запирающие свойства. В момент 1 напряжение 0 „ на каждом из коммутирующих конденсаторов становится равным по абсолютной величине напряжению U на накопительном конденсаторе, поэтому диоды 3 и 4 открываются, а коммутирующие тиристоры 8 и 9 закрываются.

Ток индуктивной нагрузки, продолжая протекать в прямом направлении,.подзаряжает накопительный конденсатор 55

5. В момент t ток индуктивной нагрузки уменьшается до нуля и диоды

3 и 4 запираются. В этот момент отпирается вспомогательный тиристор

12 и коммутирующие конденсаторы 10 и

11 начинают перезаряжаться через индуктивную нагрузку 6. В интервале -t4через индуктивную нагрузку протекает полусинусоидальный импульс тока в обратном направлении. Одновременно происходит подзаряд накопительного конденсатора 5 от источника питания 7. Генератор импульсов тока готов к говторному включению .

Регулирование выходной мощности генератора импульсов тока обеспечивается изменением момента включения рабочих тиристоров.

Включение коммутирующих конденса-. торов двух противоположных плеч мостовой схемы через вспомогательный тиристор параллельно индуктивной нагрузке выгодно отличает предлагаемый генератор импульсов тока от прототипа. При перезарядке коммутирующих конденсаторов через индуктивную нагрузку затраты энергии идут не на нагрев переэарядных дросселей, как это было у прототипа, а на нагрев заготовки — индуктивной нагрузки.

Формула изобретения

Генератор импульсов тока для питании индукторов установок индукционного нагрева, содержащий источник питания, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены рабочие тиристоры, а в два других — диоды, накопительный конденсатор, включенный во входную диагональ мостовой схемы и подключенный к источнику питания, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ мостовой схемы, и коммутирующие KoH енсаторы, включенные параллельно каждому рабочему тиристору через коммутирующие тиристоры, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД генератора, ком-. мутирующие конденсаторы обоих плеч мостовой схемы через вспомогательный тиристор, включенный между ними, подключены параллельно индуктивной нагрузке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 280707, кл. H 05 В 5/08, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

9 171943, кл. Н 02 И 7/515, 1955 .(йрототип), 741426

Составитель В, Чорба

Редактор Н. Каменская Техред Л.Теслюк

Корректор M. Коста

Заказ 3217/53 Тираж 995 Подписн ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4