Способ регулирования выходной мощности тиристорного инвертора

Способ регулирования выходной мощности тиристорного инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u>981969 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За "влено 18.02.81 (21) 3249401/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 1 1?.82 Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.1232

Р М К з

G 05 Г 1/00

//Н 02 P 13/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

)$3) УДК621. 316.

722(088 8) с (72) Авторы изобретения

Н.И. Петриди и E.И. Снятков (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (5 4 ) СПОСОБ PE ГУЛИРОВАН ИЯ ВИХОДНОЛ МОЦНОСТИ

ТИРИСТОРНОГО HHBEPTOPA

Изобретение относится к преобразовательной технике и может применяться, например, в источниках питания индукционных электротермических установок.

Известны способы регулирования выходной мощности тиристорных инверторов, работающих на колебательный контур, путем изменения выходной частоты инвертора (1 — 3 ).

Недостатками известных способов являются снижение КПД при регулировании мощности и рост потерь в нагрузке, что требует увеличения установленной мощности реактивных элементов колебательного контура инвертора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ регулирования выходной мощности тиристорного инвертора, работающего на колебательный контур, путем периодического изменения частоты управляющих импульсов вентилей инвертора в диапазоне между нижним и верхним уровнями, в пределах каждого из которых находятся значения частоты резонанса соответствующие минимальной и максимальной мощности, последующей подстройки частоты на р зонанс контура при работе на верхнем уровне и поддержании ее на каждом иэ уровней в течение времени, определяемым заданной величиной выходной мощности (4 ).

Недостатками данного способа являются увеличенная установленная мощность реактивных элементов колебательного контура и невысокий КПД, так как при уменьшении мощности уменьшается и cos Y н а г рpу э кxи, а следовательно, возрастают потери в ней и в подводящих проводах.

IIe b изобретения — снижение установленной мощности реактивных элементов и повышение КПД.

Поставленная цоль достигается тем, что согласно способу регулирования выходной мощности тиристорного инвертора, работающего на колебательный контур, путем периодического измерения частоты управляющих импульсов вентилей инвертора в диапазоне между нижним и верхним уровнями, в пределах каждого из которых находятся значения частоты резонанса, соответствующие минимальной и максимальной мощности, последующей подстройки частоты на резонанс контура при работе на верхнем уровне и поддержания

981969 ее на каждом из уровней в течение времени, определяемого заданной величиной выходной мощности, дополнительно проводят подстройку частоты на резонанс контура при работе на нижнем уровне. 5

На фиг. 1, приведена функциональная схема инвертора, реализующего способ; на фиг. 2 — резонансные характеристики выходной цепи инвертора, состоящей из последовательно соеди- !О ненных разделительного конденсатора и индуктивной нагрузки.

Инвертор содержит тиристорный инвертирующий мост 1 с коммутирующим контуром, состоящим из дросселя 2 и !5

I конденсатора 3, подключенный к выводам источника питания через входной дроссель 4, выходную цепь, включенную между вершинами моста и состоящую из разделительного конденсатора 5 и коле-2О бательной нагрузки, состоящей из компенсирующего конденсатора б и индуктора, последовательная схема замещения которого содержит катушку индуктивности 7 и резистор 8.

Резонансные характеристики выходной цепи инвертора, т.е. R» — относительное активное сопротивление и X + — относительное реактивное сопротивление (фиг. 2), при конечной величине емкости разделительного конденсатора 5, при прочих равных условиях определяется отношением емкостей разделительного 5 и компенсирующего б конденсаторов, выраженным через коэффициент . распределения емкостей Кс = С5/Сб.

Резонанс в рассматриваемой выходной цепи наступает при условии равенства нулю относительного реактивного сопротивления выходной цепи (X « - =0), Этому условию соответствуют два зна- 40 чения частоты и+ „и м» .

На фиг. 2 приведены з ависимости

X«(w») для различных значений коэффициента К с = 1;2 при затухании колебательного нагрузочного контура d„=0,2. 45

Из этих зависимостей видно, что ширина полосы частот между нижней резонансной частотой ш „ и верхней резонансной частотой м„< зависит от коэффициента Кс. С ростом Кс уменьшается нижняя частота Ы,„н, соответствующая первому резонансу выходной цепи инвертора, и незначительно увеличивается верхняя частота ш», соответствующая второму резонансу выходной цепи инвертора. Верхней резонансной частоте соответствует максимальная мощность инвертора. Значение минимальной мощности определяется значением эквивалентного активного сопротивления R> при работе на нижней резонансной частоте w и задается выбором соответствующего коэффициента

Кс при изменении емкости разделительного конденсатора 5.

Подстройка частоты инвертирования до значений ш„ и w»в обеспечивает работу инвертора при коэффициенте мощности его выходной цепи сов Ч = 1, вследствие чего достигается надлежащая коммутационная устойчивость без увеличения мощности реактивных элементов коммутирующего контура и увеличение КПД по сравнению с известными способами.

Формула изобретения

Способ регулирования выходной мощности тиристорного инвертора, работающего на колебательный контур, путем периодического измерения частоты управляющих импульсов вентилей инвертора в диапазоне между нижиим и верхним уровнями, в пределах каждого из которых находятся значения частоты резонанса, соответствующие минимальной и максимальной мощности, последующей подстройки частоты на резонанс контура при работе на верхнем уровне и поддержания ее на каждом из уровней в течение времени, определяемого заданной величиной выходной мощности, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности реактивных элементов и повышения КПД, дополнительно проводят подстройку частоты на резонанс контура при работе на нижнем уровне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Беркович E.È. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., "Энергия", 1973, с. 168.

2. Гитгари Д.A. и Иоффе fO.Ñ. Йовые источники питания и автоматикИ индукционных установок для нагрева и плавки. М., "Энергия", 1972, с. 82-83.

3. Киямов P.Í. и др. Сравнение способов регулирования мощности инвертора с нагрузкой между входными дросселями. Сб. "Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов". Труды УАИ, вып.

91, УФА, 1976, с. 48-51.

4. Авторское свидетельство СССР

9 748789, кл. Н 02 Р 13/17, 1980.

981969

Составитель Д. Фуфлыгин

Редактор А. Долинич Техред И.Коштура Корректор О. илак

Заказ 9710/67 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Иосква, К-35, Раушская наб., д. 4/5

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