Статический преобразователь повышенной частоты

 

(щ 780124

Союз Советскик

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.03.78 (21) 2596126/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 М 7/48

Н 05 B 6/06 с присоединением заявки М (23) Приоритет

1Ъаударствеиный комитет

СССР во делен нзобретеннй н открытнй

Опубликовано15.11.80. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1 7, 1 1.80 (53) УДК 621. .314.5 7 (088.8)

В. С. Чудновский, Н. A. Кудрин, М. Г. Ахметов и А. П. Зюлин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЫШЕННОЙ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности для нагрева, закалки и плавки металла в индукционных установках повышенной частоты.

Известны статические преобразователи повышенной частоты íà управляемых вентилях, например, тиристорах, содержащие выпрямитель, фильтрующий дроссель в це10 пи постоянного тока и автономный инвертор 1 . Недостатком таких преобразователей является низкая надежность при питании промышленных индукционных установок из-эа коммутационных перенапряже-, ний на тиристорах инвертора.

Известны также статические преобразователи частоты на управляемых вентилях, например тиристорах, содержащие управляемый выпрямитель с фильтрующим дросселем в цепи постоянного тока, автономный инвертор с дросселямй насыщения, включенными последсвательно с тиристорами инвертора и ЦС-цепочками, 2 включеннымн параллельно тирйсторам инвертора «21.

Данное техническое решение может быть принято эа прототип.

Недостатком таких преобразователей является высокий уровень шума, возникающего при эксплуатации преобразователи и превьппающий санитарные нормы или на- ходящийся на верхнем пределе допустимого значении, что требует размещения преобразователей в отдельных помещениях или на значительном удалении от рабочего места для обслуживании индукционной установки.

Это усложняет эксплуатацию преобразователя и ухудшает условия труда при обслу1 живании установки.

Известны также устройства для компенсации пространственного акустического шума 13-41 .

Недостатком этих устройств для компенсации шума является сложность конструкции и низкая надежность при эксцлуатации в условиях металлургического и машиностроительного производств„,„так как

3 78012 в систему компенсации шума входят усипи- тени мощности, фазовращатели, датчики акустических сигналов и другие электронные блоки, отличающиеся сложностью конструкции, низкой надежностью при эксплу- 5 атации в горячих цехах при повышенной загрязненности атмосферы и высоксм урсвне внешних по отношению к преобразователю вибраций.

Целью предлагаемого изобретения яв. пяется снижение уровня акустического шума при эксплуатации статического прербразователя повышенной часточтя.

Указанная цель достигается тем, что статический преобразсв ателЬ повышенной частоты, содержащий унравляемый выпрямитель с фильтрующим дросселем в цепи пос гоянного тока, автономный однофазный инвертор с дросселями насыщения; и QCцепочками, снабжен тремя эпектродинамическими громкоговорителями, один из ко: торых подключен через потенциометр и полосовой фильтр к-выходу управляемого выпрямителя, каждый из двух других под» ключен к выходу инвертора через потенциометр и согласующий трансформатор1 в противофазе друг относительно друга, причем ось обмотки каждого эпектродинамического громкоговорителя ориентирсэана соосно с осью обмотки соответствующего дросселя.

На чертеже приведена электрическая схема преобразователя, которая содержит управляемый выпрямитель 1, фильрующий .дроссель 2, автономный инвертор, собранный на управляемых вентилях, например тиристорах 3 — 6, дроссели 7 - 10 насыщения, RC — цепочки 11 12, 13 — 14, 15-16, 17 - 18, эпектродинамические громкоговорители 19 - 21, потенциомет

40 ры 22 - 24, полосовой фильтр 25-26-27, согласующие трансформаторы 28-20, нагрузка преобразователя 30- 31.

Устройство работает следующим образоме

При работе статического преобраэовате4$ .ля ток протекает от управляемого выпрямителя 1 через фйльтрующий дроссепь 2 в направлении,. укаэанном стрелкой на чертеже. Выходной ток выпрямителя 1пульсирующий, т. е. имеет постоянную и переменную составляющие. Частота пульсаииИ зависит от схемы выпрямитепя.

Например в трехфазном мостовом выпрямителе, изображенном на чертеже, частота пульсации равна 300 Гц.

Первая гармоника переменной составляющей выходного тока выпрямителя 1 имеет ту же частоту. Амплитуда пульса4 4 ций и амплитуда первой гармоники выходного тока выпрямителя 1 зависит от угла регупирования выпрямителя и достигает максимума при определенных значениях этого угла, зависящих от индуктивности дросселя 2. Переменная составпяющая тока в дросселе 2 генерирует вредные акустические колебания, так как сердечник и обмотки дроссепя вибрируют с той же частотой, а амплитуда вибраций и вредных акустических колебаний пропорциональна амплитуде пульсаций тока в дросселе 2..

Фаза этих копебаний определяется фазировкой выпрямителя 1.

Эпектродинамический громкогсеоритель

19 предназначен для подавпения вредных, акустических колебаний, генерируемых фильтрующим дросселем 2. Йля этого необходимо, чтобы акустические колебания, генерируемые электродинамическим громкогсворителем 19 и дросселем 2, были равны друг другу по амппитуде и противоположны по фазе. Йля выполнения этого условия электродинамический громкоговоритель подключен к выходу управляемого выпрямителя через регулировочный потенциометр 22 и полосовой фильтр 25-2627.

Потенпиометр 22 спужит для регулирования амплитуды колебаний громкоговорителя 19, а полосовой фильтр 25-26-27 служит для выделения первой гармоники выходного напряжения выпрямителя 1 и смещения фазы акустических колебаний громкоговорителя 19 в пределах от О до

90 эл. град, так как фаза первой гармоники переменной составляющей тока в дросселе 2 сменена относительно фазы первой гарМоники переменной составляющей выходного напряжения выпрямителя l.

Qna обеспечения противоположности фаз необходимо подключить, например, начало входной обмотки громкоговоритейя

19 к точке. а. потенциометра 22, а конец е к точке б или наоборот,в зависимости от конструкции громкоговорителя

19. Причем, для повышения эффективности подавпения шумов ось обмотки громкоговорителя 19 ориентирована соосно с осью обмотки дросселя 2.

Автономный однофаэный инвертор собран на тиристорах 3 - 6. Одновременно с заданной частотой отпираются тиристоры

3 и 5 синфаэных плеч инвертора, а затем отпираются тиристоры 4 и 6 двух других синфазных плеч инвертора, а тиристоры 3 и 5 при этом запираются. Ток в нагрузке 30-31 в результате попеременного отпирания тиристоров инвертора изменяет направление

Статический преобразователь повышенной частоты, содержащий управляемый выпрямитель с фильтрующим дроссепем в цепи постоянного тока, автономный одно фазный инвертор с дроссепями насыщения и КС-цепочками, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью обеспечения бесшумной работы преобразователя, он снабжен тремя эпектродинамическими громкоговорителями, один иэ которых подключен через потенциометр и попосовой фильтр к выходу управляемого выпрямителя, каждый из двух других подключен к выходу инвертора через потенциометр и согласующий трансформатор в противофазе друг относительно друга, причем ось обмотки каждого эпектродинамического громкогсворителя ориентирована соосно с осью обмотки соответствующего дроссепя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тиоисторные преобразователи высокой частоты, Энергия, 1973, с. 261 05.

2. Электротехническая промьпппенность

Преобразовательная техника, 1971, вып.

16, с. 3-4 (Тиристорный преобразователь частоты типа ТПЧ-3 дпя индукционна» го нагрева, авт. Беркович Е. И. и др.) 3. Авторское свидетельство СССР

М 563687, кп. Cj 10 К 11/00, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР

М 508794, кп. Cj 10 К 11/00, 1974 (прототип).

5 7801 один раз эа период. Частота отпирания тиристоров определяет частоту переменного тока в нагрузке. llpoccenn 7 — 10 насыщения, включенные последовательно с .тиристорами инвертора служат дпя снятия. с тиристоров 3 - 6 коммутационных перенапряжений, а к.С - цепочки служат для перемагничивания дроссепей насыщения.

При работе инвертора в дросселях насыще ния, тиристорах и RC - цепочках возникают вибрации от протекания переменного тока повышенной частоты, которые генерируют вредные акустические колебания.

Причем, фаза акустических колебаний от тиристоров 3 и 5, дроссепей 7 и 9, ) Сцепочек 1 1-1 2 и 1 5-16, принадлежащих к одной паре синфаэных плеч инвертора, противоположнафаэеакустических колебаний оттиристоров 4 и 6, дроссепей 8 и 10, RCцепочек 13-14, 17-18, принадпежащих к другой паре синфаэных плеч инвертора.

Лля компенсации вредных акустических колебаний инвертора дроссепи 7 - 10 насыщения инвертора снабжены электр<>динамическими громкоговорителями 20 и 21, Этектродинамический громкоговоритепь

20 предназначен дпя компенсации акустичюких колебаний в двух синфазных плечах инвертора (дроссели 8 и 10 с RC-цепочками 13-14, 17-18) и фаза его акустических колебаний должна быть противоположна фазе вредных акустических колебаний этих дроссепей..Пля этого громковоритель 20 подключен к выходу инвертоьs ра последовательно с нагрузкой через согласующий трансформатор 28 токa и потенциометр 23. Потенциометр 23 предназначен дпя регулировки уровня акустических колебаний гра когоритепя 20 40

Противофаэнос1ь акустических колебаний громкоговорителя 20 и дросселя 8 и 10 насыщения обеспечивается полярностью подключения громкоговорителя 20 к потенциометру 23. Например начало входной обмотки преобразователя подкпючается к точке в, а конец к точке г ипи наоборот, Is ° с в зависимости от конструкции громкоговорителя.

Электродинамический громкоговоритель

S0

21 спужит для компенсации акустических колебаний в двух синфаэных плечах инвертора (дроссепи .7 и 9 с 9С-цепочками

il-12 и 15-16) и его акустические колебания должны быть противофаэны колебаниям этих дросселей инвертора. Лля

55 этого громкоговоритель 21 подключаешься

24 6 к выходу инвертора через потенциометр

24 и трансформатор 29 противофаэно громкоговорителю 20. Это обеспечивается полярностью подключения громкогсворителя 21 к потенциометру 24. Причем, дпя повышения эффективности подавления шума оси обмоток громкоговорителей 20 и 21 ориентированы соосно с осями обмоток apocceneN 8, 10.. и 7, 9,соответ ственно. При использовании многофазного инвертора копичество громкоговорителей, подключенных к дроссепям инвертора, может быть более двух и должно соответствовать количеству дроссепей, генерирующих копебания, фазы которых отличаются друг от друга. Например трехфазный мостовой инвертор должен быть снабжен тремя громкоговорителями.

Формупа изобретения

Составитель Г. Бейдер

Текред hl. Куэьма . Корректор И. Муска

Редактор Г. Прусова

Тираж 783 Подписное

BHHHMH Государственного комитета СССР по делам изобретениИ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб„д. 4/5

Заказ 9339/21 филиал ППП Патенте, r Ужгород, ул. Проектнаи, 4

Статический преобразователь повышенной частоты Статический преобразователь повышенной частоты Статический преобразователь повышенной частоты Статический преобразователь повышенной частоты 

 

Похожие патенты:
Наверх