Устройство для питания индуктивныхнагрузок

Устройство для питания индуктивныхнагрузок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1 838964

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)М. Кл.3 (22) Заявлено 291079 (21) 2835219/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

7/4d

Государственный комитет

СССР ао делам изобретениИ и открытий

Опубликовано 15O6.81. Бюллетень ЙЯ 22

Дата опубликования описания 1506.81 (53) УДК 621,316. .727(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Â. Иванов, А.М. Уржумсков, П,С. Ройзман и P.Ã. 10нусов (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоники зе -,--..

".:6 зау (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИНДУКТИВНЫХ

НАГРУЗОК

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в индукционных электро" термических установках.

Известны устройства для питания индуктивных нагрузок содержащие источник питания и несколько нагрузок, образованных индукционными нагревателями и компенсирующими кон. денсаторами, в которых нагрузки поочередно подключают к выходным зажимам источника питания (1), Недостатком: таких устройств является их сложность и низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для питания индуктивных нагрузок, образованных индукционным. нагревателем с компенсирующим кон,денсатором, подключенных к полупроводниковому преобразователю частоты с регулятором мощносТи на входе через двусторонние ключи, управляющие входы которых подключены к переключающему блоку f2), Недостатком известной установки является недостаточная надежность из-эа наличия больших уравнительных токов между нагрузкой и полупроводниковым преобразователем частоты (ППЧ) в момент, переключения нагрузок, что может вызвать разрушение ключей и вентилей ППЧ.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания индуктивных нагрузок снабжено задающим генератором, датчиком мощности, компаратором и источником опорного напряжения, подключенным к одному из входов компаратора, второй вход. которого через датчик мощности. соединен с выходом преобразователя частоты, а выход — .со входом переключающего блока, причем задающий генератор подключен к регулятору мощности. Кроме того, в качестве

20 источника опорного напряжения может быть использован задающий генератор.

На фиг. 1 показана блок-схема электротермической установки; на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжений на элементах устройства для питания индуктивных нагрузок.

Устройство содержит полупроводниковый преобразователь 1 частоты

30 (ППЧ) с регулятором 2 мощности и

838964 нагрузки 3 и 4, подключенные к выходным зажимам ППЧ через двусторонние ключи 5 и 6. Входы управления ключей 5 и 6 соединены с переключающим блоком 7. Регулятор 2 мощности подключен к задающему генератору 8, а вход блока 7 через датчик 9 мощности и компаратор 10 соединен с выходом ППЧ 1. Второй вход компаратора 10 подключен к источнику 11 опорного сигнала U0.. Нагрузка 3(4) образована индукционным нагревателем в виде индуктивности 12, актив.ного сопротивления 13 и компенсирующим конденсатором 14.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор,2 мощности регулирует выходную мощность ППЧ 1 в функции регулирующего сигнала (U8,Ôèã. 2), поступающего с задающего генератора

8. Причем регулятор 2 мощности выполнен так, что минимальному значению сигнала задающего генератора 8 соответствует максимальное значение выходной мощности ППЧ 1 и наоборот (U9, фиг. 2) .

Напряжение Ug с задающего генератора 8 имеет трапециидальную форму, Скорость нарастания и спада напряжения Ug выбрана так, что изменение мощности П11ч (U ) произ9 водитс я достаточно плавно. При резком изменении мощности возможно повышение напряжений на элементах 1Н!Ч и снижение надежности его работы.

Пусть при t = 0 равно нулю, сигнал на входе ключа б Uy + (фиг.2), а сигнал на входе ключа 5 Vy (фиг.2) соответствует логической единице, тогда ключ 5 включен и нагрузка 3 подключена к ППЧ 1, а ключ б выключен и нагрузка отключена. d течение времени 0 c t (t, напряжение с генератора 8 минимально поэтому ППЧ 1 выдает в нагрузку 3 максимальную мощность и сигнал U9 с датчика 9 мощности также максимален и больше опорного напряжения

U>, Поэтому напряжение U< с компаратора 10 равно нулю.

Начиная с момента t напряжение

08 плавно нарастает, это приводит к снижению мощности ППЧ 1 и сигнала

U9 с датчика 9 мощности.

Б момент,1 напряжение 119 стано вится равным опорному напряжению

Up и компаратор формирует импульс

V o, который поступает на блок 7 и вызывает его переключение.

После переключения блока 7 напряжение U-, становится равным нулю, а напряжение Vy-g — логической единице, поэтому ключ 5 выключается, а ключ б включается и подключает нагрузку 4 к выходным зажимам ППЧ 1.

Таким образом, с момента времени

t ППЧ 1 работает на нагрузку 4, а

Формула изобретения

1. Устройство для питания индуктивных нагрузок, образованных индукционным нагревателем с компенсирующим конденсатором, подключенных к полупроводниковому преобразователю частоты с регулятором мощности на входе через двусторонние ключи, управляющие входы которых. подключены к переключающему блоку, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено

1 нагрузка 3 отключена. После переключения нагрузок напряжение Ue плавно уменьшается, что ведет к увеличению мощности ППЧ. d момент времени 4 мощность ППЧ становится макси5 мальной и удерживается на этом уровне до момента tg. Начиная с мощность ППЧ опять снижается, в момомент t сигнал U< с датчика 9 мощности становится равным опорному напряжению U и рассмотренные процессы повторяются.

Но при этом ППЧ 1 отключается от нагрузки 4 и подключается к нагрузке 3.

Таким образом, предлагаемое уст15 ройство обеспечивает поочередную периодическую подачу энергии ППЧ в каждую нагрузку.

Переключение нагрузок осуществляется при малой мощности ППЧ. Уро20 вень мощности, при которой переключают нагрузки, можно регулировать изменением опорного напряжения Up.

Количество нагрузок, подключенных к ППЧ, не является принципиальным. При большом числе нагрузок соответственно увеличивается число ключей переменного тока и число выходов пересчетной схемы.

В случае использования в качестве источника опорного напряжения сигнала задающего генератора 8 устройство работает аналогично описанному, только переключение нагрузок производится при одновременном снижении Пй и повышении UB до определенного уровня (фиг. 3). этом случае изменение напряжений

Б8, Ug, вызванное случайными причинами (такими, как электромагнитные наводки, понижение и повышение

40 напряжения питания устройства и т.д.), не влияют на работу электротермической установки, благодаря этому повышается надежность устройства.

45 Таким образом, благодаря переклю- чению нагрузок при малой мощности

ППЧ, т.е. при низком напряжении на его выходных зажимах и нагрузке, вентили ключей и ППЧ вне перегружаются ни по току, ни по напряжению, что повышает надежность устройства °

838964

5 б

Фиг.2

Фиг. Л задающим генератором, датчиком мощности, компаратором и источником опорного напряжения, подключенным к одному из входов компаратора, второй вход которого через датчик. мощности соединен с выходом преобразователя частоты, а выход — со входом переключающего блока, причем задающий генератор подключен к регулятору мощности.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве источника опорного напряжения используется задающий генератор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии М 51-24692, кл. Н 02 М 7/515, 1970.

2. Заявка Японии М 51-28134, кл. Н 02 N 7/515, 1970.

ВНИИПИ Заказ 4469/87

Тираж 730 Подписное филиал ППП "Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4