Система централизованного питания нескольких индуктивных нагрузок

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повышение стабильности электропитания остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной из нагрузок. Параллельно каждому ключу 2 переменного тока, связывающего нагрузку 5 с последовательным инвертором тока 1, включено устройство коммутации 3, содержащее два встречно-параллельно включенных вентиля 6 и 7, в цепь которых вносится ЭДС от источника 15 с помощью трансформатора с четырьмя обмотками 10- 13. Это позволяет плавно открывать или закрывать ключи 2. 3 ил. (Л 4 О5 00 фигЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4186949/24-07 (22) 28.01.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Северо-Осетинский государственный университет им. К. Л. Хетагурова и Северо-Западный заочный политехнический институт (?2) Г. P. Бугулов, А. Б. Зак, Г. В. Ивенский и П. А. Титов (53) 621.365.52 (088.8) (56) Беркович Е. H. и др. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротермических установок. — Л.: Энергия, 1983, с. 78 — 80.

Авторское свидетельство СССР № 856042, кл. Н 05 В 6/08, 1979.

„„Я1.1„„1467800 А 1 g 4 Н 05 В 6/06, Н 02 М 7/523 (54) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО

ПИТАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ИНДУКТИВН Ь1Х НАГРУЗОК (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повышение стабильности электропитания остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной из нагрузок. Параллельно каждому ключу 2 переменного тока, связывающего нагрузку 5 с последовательным инвертором тока 1, включено устройство коммутации 3, содержащее два встречно-параллельно включенных вентиля 6 и 7, в цепь которых вносится ЭДС от источника 15 с помощью трансформатора с четырьмя обмотками 10—

13. Это позволяет плавно открывать или закрывать ключи 2. 3 ил.

1467800

Изобретение относится к электротермии и предназначено для отключения и подключения нагрузки к работающему параллельному инвертору тока в системе централизованного электропитания.

Цель изобретения — повышение стабильности электропитания остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной нагрузки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений и токов, иллюстрирующие процессы подключения нагрузки; на фиг. 3— то же, иллюстрирующие процессы отключения нагрузки.

Система централизованного питания (фиг. 1) содержит параллельный инвертор

1 тока, ключи 2 переменного тока, устройство 3 для коммутации нагрузки, конденсаторы 4, индукционные нагреватели 5 (нагрузка), Устройство 3 для коммутации нагрузки 20 включает в себя управляемые вентили 6 — 8, неуправляемый вентиль 9, обмотки 10 — 13 четырехобмоточного трансформатора, резистор 14, источник 15 ЭДС, на выходе которого ЭДС монотонно изменяется.

Для систем централизованного питания, в которых используются среднечастотные параллельные инверторы тока, в качестве ис30 точника ЭДС 15 используется силовая сеть промышленной частоты.

Устройство работает следующим образом.

При подключении нагрузки к параллельному инвертору тока, (фиг. 2) в момент времени 4 достижения напряжения на источнике 15 величины, превышающей пиковое значение напряжения на выходе инвертора

Iтока,,включается вентиль 8. На обмотках

10 и 11 скачком появляется напряжение

Uio, Uii, приложенное к вентилям 6 и 7 в обратном направлении. В зависимости от направления вектора тока на выходе инвертора на один из вентилей 6 или 7 подается управляющий импульс.

Импульсы управления (фиг. 2) подаются на вентиль 7, который включается в момент t превышения напряжения на выходе инвертора (Ui) и значения напряжения на обмотке 11 (фиг. U 1). Ток 4 от инвертора 1 в конденсатор 4 и нагрузку 5 по цепи вентиль 7 — обмотка 11 протекает до момента времени tq, соответствующего началу коммутационного интервала в работе параллельного инвертора 1 тока. В момент 4 снимается управляющий сигнал с вентиля 7 и подается на вентиль 6, Поскольку на коммутационном интервале выходные шины инвертора тока замкнуты накоротко, в момент 4 к включенному вентилю 7 прикладывается обратное напряжение величиной, равной сумме напряжений на конденсаторе

4 (U ) и на обмотке l I (Ui ), что и обуславливает его выключение. Хотя на вентиль 6 и подается управляющий сигнал, 40

55 его включение возможно только с момента t4, когда алгебраическая сумма напряжений U4+ Uio+ Ui станет отрицательной величиной. Ток от инвертора 1 в нагрузку 5 по цепи вентиль 6 — обмотка 10 протекает до момента 4, соответствующего началу коммутационного интервала работы инвертора 1. Импульсы управления в момент tq снимаются с вентиля 6 и вновь подаются на вентиль 7, который включается. Вентиль 6 в момент 4 запирается обратным напряжением, определяемым суммой напряжений на конденсаторе 4 и обмотке 10.

Процесс импульсного токового питания нагрузки от инвертора 1 продолжается до момента tq, после которого напряжение на конденсаторе 4 в момент переключения плеч инвертора начинает превышать напряжение на обмотках 10 и 11. В этом случае У4 ) У,( и при подаче управляющего сигнала в момент 4 вентиль 7 включается. На интервале коммутации тока в инверторе 1 имеют место циркуляции тока в контуре, образованном обмотками 10 и 1! и вентилями

6 и 7. Ток в обмотке 10 постепенно спадает, а в обмотке 1! нарастает. В момент завершения процесса коммутации в инверторе ток от инвертора полностью проходит через вентиль .7 и обмотку 11, после чего вентиль 6 запирается. Поочередная работа вентилей 6 и 7 продолжается до момента достижения напряжения на. нагрузке номинального значения. Далее включается ключ 2 переменного тока, шунтирующий устройство 3 и вызывающий отключение вентилей 6 и 7, так как импульсы управления с них снимаются в момент включения ключа 2. В момент / достижения напряжения на источнике 15 нулевого значения открывается вентиль 9 и избыточная энергия выводится из трансформатора на резистор 14. В момент tip работа устройства 3 завершается.

При отключении нагрузки от инвертора работа составляющих элементов устройства

3 аналогична рассмотренной (временная диаграмма представлена на фиг. 3). Отличие заключается в том, что сигнал управления на вентиль 8 подается в момент t< переключения плеч инвертора вблизи равенства нулю напряжения на источнике 15. В этот же момент отключается система управления ключом 2 переменного тока. Как видно из временной диаграммы, рост напряжения на обмотке 12 вызывает, снижение действующего значения тока в вентилях 6 и 7 и как следствие понижение напряжения на нагрузке. Отключение вентилей 6 и 7 (завершение работы устройства 3) происходит в момент равенства нулю тока в работающем вентиле.

Таким образом, устройство позволяет монотонно изменять величину тока от инвертора в коммутируемую нагрузку, тем самым устраняя скачкообразное изменение резуль1467800

Формула изобретения

Фиг. 2 з тирующей нагрузки и исключая необходимость в предварительном отключении инвертора тока. Это позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение ранее подключенных к инвертору тока потребителей.

Система централизованного питания нескольких индуктивных нагрузок преимущест венно индукционных нагревателей, содержащая параллельный инвертор тока, выход которого через индивидуальные ключи переменного тока соединен с выходными выводами для подключения нагрузок, зашунтированными конденсаторами, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности электропитания остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной из нагрузок, в систему введены по числу нагрузок четырехобмоточные трасформаторы, три управляемых вентиля, один неуправляемый вентиль, источник ЭДС и резистор, цепочки из первого и второго управляемых вентилей, включенных согласно соответственно с первой и второй обмбтками, подключены встречно-параллельно ключам О переменного тока, источник ЭДС и третий управляемый вентиль включены последовательно в цепь третьей обмотки согласно друг другу и встречно ей, резистор и неуправляемый вентиль включены последова тельно в цепь четвертой обмотки согласно с ней..

1467800

Составитель О. Турпак

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 1217/57 Тираж 770 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1