RU2002125710A - Устройство для индукционного нагрева и способ управления устройством для индукционного нагрева - Google Patents

Claims (3)

1. Устройство для индукционного нагрева, содержащее инверторную ячейку и индуктор индукционной установки, при этом инверторная ячейка включает фильтровый конденсатор, который подключен параллельно источнику постоянного тока, первый и второй управляемые ключи, шунтированные диодами и соединенные противофазно с образованием полумостовой схемы, первый и второй последовательно соединенные разделительные конденсаторы, подключенные параллельно полумостовой схеме и фильтровому конденсатору, а средняя точка полумостовой схемы инверторной ячейки подключена к одному из выводов индуктора, отличающееся тем, что индуктор выполнен многосекционным, а устройство содержит n инверторных ячеек, идентичных первой, где n - количество секций индуктора, при этом средняя точка полумостовой схемы инверторной ячейки подключена к одному из выводов соответствующей секции индуктора, а в каждую инверторную ячейку введен компенсирующий высокочастотный конденсатор, который подключен к соответствующей секции индуктора с образованием высокочастотного параллельного резонансного колебательного LC-контура, кроме того, в каждую инверторную ячейку введен низкочастотный дроссель, который подключен между вторым выводом соответствующей секции индуктора и точкой соединения разделительных конденсаторов и образует с разделительными конденсаторами последовательный низкочастотный резонансный колебательный контур с резонансной частотой, соответствующей частоте низкочастотной составляющей тока в секции индуктора инверторной ячейки.

2. Способ управления работой устройства для индукционного нагрева, в соответствии с которым выполняют по полумостовой схеме инверторную ячейку, выполняют параллельную компенсацию индуктивности индуктора индукционной установки компенсирующим конденсатором, формируют прямую и обратную полуволны напряжения в индукторе, для чего поочередно подают на противофазные управляемые ключи полумостовой схемы открывающие и закрывающие импульсы управления, отличающийся тем, что индуктор нагрузки выполняют многосекционным, а количество инверторных ячеек берут по количеству секций индуктора, с каждой из которых формируют параллельный колебательный контур из секции индуктора нагрузки и компенсирующего конденсатора соответствующей инверторной ячейки, при этом в секции индуктора каждой инверторной ячейки формируют одновременно низкочастотный и высокочастотный сигналы, для чего в каждой инверторной ячейке выполняют последовательную компенсацию индуктивности индуктора на частоте низкочастотной составляющей тока секции индуктора, а параллельный колебательный контур выполняют высокочастотным, для чего компенсацию по высокой частоте выполняют высокочастотным конденсатором, при этом посредством управления ключами полумостовой схемы формируют в каждой инверторной ячейке высокочастотные колебания в виде синусоиды, средняя линия которой изменяется по закону изменения низкочастотного сигнала и сдвинута по отношению к соседней инверторной ячейке на заданный фазовый угол, при этом, для каждой инверторной ячейки импульсы управления формируют индивидуально, частоту следования управляющих импульсов выбирают так же индивидуально и формируют или равной собственной резонансной частоте параллельного высокочастотного колебательного контура инверторной ячейки, или отстраивают от его резонансной частоты.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что посредством управления ключами полумостовой схемы при формировании полуволны высокочастотной составляющей тока инверторной ячейки вносят дисбаланс в работу противофазных управляемых ключей и диодов, при этом открывающие импульсы на управляемые ключи подают в момент перехода через ноль тока синфазного диода, причем, при формировании положительной полуволны низкочастотной составляющей тока инверторной ячейки, изменяют по принятому закону изменения низкочастотной составляющей тока инверторной ячейки момент подачи закрывающего импульса на управляемый ключ, формирующий положительную полуволну высокочастотной составляющей тока, а момент подачи закрывающего импульса на противофазный управляемый ключ не меняют, при формировании отрицательной полуволны низкочастотной составляющей тока инверторной ячейки моменты подачи закрывающих импульсов на управляемые ключи заменяют на противоположные.