Генератор импульсов тока для питания индукторов установок индукционного нагрева

Союз СсеетскикСоциалистическихреспублик . ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Завалено 261277 (21) 2559128/18-21с присоединением заявки Йо Н 03 К 3/53 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Тольяттинский политехнический институт(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯИНДУКТОРОВ УСТАНОВОК ИНДУКЦИОННОГОНАГРЕВА Изобретение относится к устройст= вам преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока и предназначено для питания обмоток, создающих магнитные поля, в част" ности для питания индукторов установок индукционного нагрева. Известны генераторы импульсов то- . ка, используемые в электротехнических10 устройствах для создания импульсных магнитных полей (1).Такие устройства имеют относительно низкий КПД иэ-за рассеивания энергии коммутирующих конденсаторов15 в элементах схемы. Наиболее близким техническим реаением 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 схемы через вспомогательный тиристор, вклю,ченный между ними, подключены параллельно индуктивной нагрузке.На фиг. 1 представлена принци:пиальная схема генератора импульсов тока 1 на Фиг. 2 - кривые изменения тока индуктивной нагрузки (а) и напряжения на накопительном (б)и коммутирующем (в) 1 конденсаторах генератора импульсов тока для питания индукторов установок индукционногонагрева.Генератор импульсов тока представляет собой мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены рабочие тиристоры 1 и 2, а в два других плеча - диоды 3 и 4. В диагонали мостовой схемы включены Накопительный конденсатор 5 и индуктивная нагрузка б, 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 двухпротивоположных плеч мостовой схемы через вспомогательный тиристор 12, включенный между ними, подключаются параллельно индуктивной нагрузке.В момент 1 от схемыуправления включаются рабочие тиристоры 1 и 2 и предварительно заряженный от источ"ника питания 7 накопительный конденсатор 5 разряжается на индуктивную 15 нагрузку 6. Ток 1 в индуктивной на,грузке возрастает, а напряжение О на накопительном конденсаторе понижается. Направление тока индуктивной на" груэки (условно будем считать его положительным) указано на фиг. 1. В мо" мент 1 включаются коммутирующие тирис" торы и коммутирующие конденсаторы 10 и 11, имеющие перед коммутацией полярность напряжения показанную на фиг. 1, запирают рабочие тиристоры. После запирания рабочих тиристоров к каждому. из Нихприкладывается в обратном направлении напряжение соответствующего коммутирующего конденсатора, Совместный разряд на- ЗО копительного 5 и коммутирующих конденсаторов 10 и 11 через тиристоры8 и 9 на индуктивную нагрузку б увеличивает ток индуктивной нагрузки в прямом направлении. Емкость каждо го иэ коммутирующих конденсаторов 10 и .11 меньше емкости накопительного конденсатора 5, поэтому под действиемтока индуктивной нагрузки, на- пряжениеО на каждом из коммути" рующих конденсаторов изменяется быстрее, чем напряжение О на накопительном конденсаторе. За время 1 уменьшения напряжения О на каждом из коммутирующих кондейсаторов до нуля, рабочие тиристоры восстанавливают свои запирающие свойства. В момент 1 напряжение Она каждом из коммутирующих конденсаторов становится равным по абсолютной величине напряжению О 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 1 з ток индуктивной нагрузки уменьшается до нуля и диоды 3 и 4 запираются. В этот момент отпирается вспомогательный тиристор12 и коммутирующие конденсаторы 10 и11 начинают перезаряжаться черезиндуктивную нагрузку 6. В интер"вале 1 -14 через индуктивную нагрузкупротекает полусинусоидальный импульстока в обратном направлении. Одновременно происходит подзаряд накопительного конденсатора 5 от источника питания 7. Генератор импульсовтока готов к говторному включению,Регулирование выходной мощности генератора импульсов тока обеспечивается изменением момента включениярабочих тиристоров,Включение коммутирующих конденсаторов двух противоположных плечмостовой схемы через вспомогательныйтиристор параллельно индуктивнойнагрузке выгодно отличает предлагаемый генератор импульсов тока от прототипа. При перезарядке коммутирующихконденсаторов через индуктивную нагрузку затраты энергии идут не нанагрев переэарядных дросселей, какэто было у прототипа, а на нагревзаготовки - индуктивной нагрузки.Формула изобретенияГенератор импульсов тока дляпитании 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 входнуюдиагональ мостовой схемы и подключенный к источнику питания, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ мостовой схемы, икоммутирующие конденсаторы, включенные параллельно каждому рабочему тиристору через коммутирующие тиристоры, о т л и ч а ю щ и й с я 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 280707, кл, Н 05 В 5/08, 1961.2, Авторское свидетельствоСССР9 171943, кл. Н 02 И 7/515, 1955741426 В Составитель В, ЧорбаКаменская Техред Л.Теслюк К тор 3217 а 130 л ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фил 3 Тираж 995НИИПИ Государственногопо делам изобретенийМосква, 3-35, Раушска По омитета СССР открытий наб., д. 4/5