Преобразователь частоты для индукционного нагрева Советский патент 1981 года по МПК H02M5/27 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО

I

Изобретение относится к силовойГ преобразовательной технике и предназначено для получения напряжения повышенной частоты, используемого при индукционном нагреве.

Известны преобразователи частоты, содержащие тиристорный мост с дросселями в каждой фазе и звездой коммутирующих конденсаторов, присоединенной к средним выводам упомянутых дросселей, причем нагрузка включена между минусом источника питания и общей точкой звезды коммутирующих конденсаторов D3Недостатком схемы является наличие 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

НАГРЕВА

через коммутирующей конденсатор нагрузка Г23 .

Недостатком cxet« i является то что частота работы коммутирующего, конденсатора равна частоте тока в нагрузке.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь частоты для индукционного нагрева, содержаций два тиристорных мостка, к каждсту

10 из которых подключены коммутируищие конденсаторы, соединенные в звезду, между общими точками которых включег на нагрузка. Выводы постоянного тока указанных мостов через дроссели

15 соединены с источником питания ГзЗ«

Недостатком скемы является то, что при питании от сети переменного тока необходимо иметь выпрямитель, который является генератором выспппс

20 гармоник для питающей сети.

Цель изобретения - упрощение схемы и уменьшение ее влияния на питаю щую сеть. 3 Указанная цель достигается тем, что преобразователь частоты, содержащий два тиристорных моста, к каждому из которьрс подключены конденсаторы, соединенные в звезду, общие точки которых образуют выход преобразователя, а выводы постоянного тока упомянутых мостов соединены между собой через индуктивный элемент, снабжен дросселями, одни концы обмоток которых 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 постоянного тока мостов 5)азделен на две части, выводы которых подключены к разнополярным выводам постоянного тока тиристорных мостов. На 4иг, 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 схема включения нагрузки, при которой частота тока в нагрузке в шесть раз выше частоты переключения тирист ров инверторного моста. Преобразователь частоты для индук ционного 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, к выводам переменного тока кот рого подключена звезда коммутирующих конденсаторов 21-23, причем нулевые точки упомянутых вьше 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 трехфазньй LC-фильтр, служапщй для улучшения гармонического состава входног тока. Пусть в выпрямительном мосту включены тиристоры 7 и 10 и конденса торы 4-5 заряжены с полярностью, ука занной на фиг. 1. Тогда при включеНИИ любого из тиристоров анодной гру пы 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 положительный импульс тока. При включении любого из тиристоров катодной (Группы 16-18-20 инверторного моста. 1 через нагрузку будет формироваться отрицательный импульс тока. Частота тока в нагрузке в три раза выще 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 пита-НИИ мощных преобразовательных установок от линии передачи значительной протяженности. Формула изобретения Преобразователь частоты для И1одукционного нагрева, содержащий два тиристорных моста, к выводам переменного тока которых подключены конденсаторы, сое1шненные в звезду, общие точки упомянутых конденсаторов обра-зуют выход преобразователя, а выводы ПОСТО7ШНОГО 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 концы 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. 3.296. 2.Беркович Е. Н. и др. Тиристорные преобразователи частоты. Л., 1973, с. 107, рис. 3-50. 3.Thyristorwechselvichter fur die indukttve Erwarmung im Bereich yon 500 Hz bis 50 kHz, EIektrie 28 (1974), H.6, S.294,Bild 1-5.

13

.

та;

yw%

(Pue.f