Статический преобразователь на тиристорах

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕПЬСТВУ

506I04

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 235177 (22) Заявлено 12.04.74 (2! ) 2020030/24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 06.05.76 (51) М. Кл. Н 02М 7/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.26 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Годин, А. К. Хохлов, В. Н. Сенин и Е. М. Бусленко (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА ТИРИСТОРАХ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в мощных индукционных плавильных установках, где необходимо поддержание оптимального электрического режима при сохранении устойчивой работы в течение всего технологического процесса нагрева и плавки металла.

По основному авт. св. № 235177 известен статический преобразователь частоты, выполненный по схеме мостового инвертора с обратными диодами, используемый в нагревательных индукционных установках в качестве источника питания повышенной частоты и обеспечивающий синусоидальную форму тока на нагрузке. Этот инвертор может работать только в колебательном режиме, Это вызывает ряд недостатков, при которых использование данного инвертора для плавки металла невозможно.

В процессе нагрева и плавки металла происходит изменение параметров нагрузки, особенно эквивалентного активного сопротивления R. которое возрастает в несколько раз.

Это приводит к нарушению резонанса параллельного колебательного контура нагрузки, а следовательно, и к ухудшению энергетических показателей установки.

Основным недостатком является то, что при увеличении R, происходит затухание колебательного процесса тока коммутирующего кон2 тура. Это приводит к уменьшению величины отрицательного напряжения и времени, в течение которого оно прикладывается и тиристорам для восстановления их управляющих

5 свойств. При каком-то R>; (критическом) может наступить апериодический процесс тока коммутирующего контура, при котором восстановление управляющих свойств тиристоров не осуществляется. При повторном включении

10 тиристоров происходит короткое замыкание через открытые тиристоры смежных плеч моста и источник питания, так называемый

«срыв» инвертирования, который приводит, как правило, к выходу из строя тиристоров.

Целью изобретения является применение статического преобразователя частоты, выполненного по схеме мостового инвертора с обратными диодами, для плавки металла с on20 тимальным режимом работы путем максимального использования инвертора по мощности при сохранении его устойчивой работы и защите от перегрузок в течение всего цикла нагрева и плавки металла.

25 Это достигается включением в схему предлагаемого инвертора датчика фазы, датчика тока встречных диодов и датчика разности тиристорного и диодного токов, соединенных через схему выделения максимума с регуля30 тором частоты задающего генератора.

506104

На чертеже дана функциональная схема предлагаемого преобразователя с системой оптимального управления.

Инвертор 1 с обратными диодам11 имеет три датчика: датчик 2 фазы тока нагрузки, 5 датчик 3 среднего значения тока обратных диодов, датчик 4 разности средних значен1гй тнристорного и диодного токов инвертора.

Выходы датчиков соединены через устройство 5 выделения максимума с регулятором 6 10 частоты.

Регулятор частоты соединен со входом задающего генератора 7, выход которого через формирователь 8 и распределитель 9 имгульсов соединен с управляющими электродами. 15

Статический преобразователь с системой оптимального управления работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 2, 3 и 4 сравниваются со своими заданиями «Из» и поступают на 2!! вход устройства 5 выделения максимума. На регулятор 6 частоты действует больший в данный момент сигнал, выделенный устройством 5. В соответствии с поступившим сигналом регулятор изменяет выходную частоту за- 25 дающего генератора 7 и соответственно частоту импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, которые формпруются формирователем 8 импу IbcoB и распределяются по тиристорам распределителем 9 импульсов. 30

М а 11 с и м 1! 1 ь11 1! 11 а к т и 11 11 11 я ъ о щи ость и а и игрузке и к.п.д. инвертора будет при коэффициенте мощности нагрузки Cos ср=1. Поэтому схема настраивается таким образом, что пормальная работа системы происходит при действии обра" íîé связи по фазе тока нагрузки.

В случае перегрузки инвертора по входному току или при уменьшении тока обратных диодов ниже установленного уровня начинает работать обратная связь по разности средних значений тиристорного и диодного токов инвертора или обратная связь по току обратных диодов.

При такой работе системы на нагрузке всегда выделяется максимальная мощность, допустимая из условия устойчивой работы и допустимой перегрузки инвертора, т. е. обеспечивается оптимальный режим работы установки.

Формула изобретения

Статический преобразователь на тиристорах по авт. св. № 235177, содержащий инвертор с обратными диодами, задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, отличающийся тем, что, с целью применения инвертора для плавки металла с максимальным использованием его мощности при сохранении устойчивой работы и защиты от перегрузок, в схему инвертора дополнительно включены датчик фазы, датчик тока встречных диодов и датчик разности тиристорного и диодного токов инвертора, а выходы датчиков соединены через схему выделения максимума с регулятором частоты задающего генератора.

506104

Составитель Б. Никоноров

Текред А. Камышникова Корректор А. Дзесова

Редактор И. Бродская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 939/11 Изд. № 283

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Тираж 882 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5