SU1467800A1 - Система централизованного питани нескольких индуктивных нагрузок - Google Patents

Abstract

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

Description

Изобретение относитс  к электротермии и предназначено дл  отключени  и подключени  нагрузки к работающему параллельному инвертору тока в системе централизованного электропитани .

Цель изобретени  - повышение стабильности электропитани  остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной нагрузки.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений и токов, иллюстрирующие процессы подключени  нагрузки; на фиг. 3 - то же, иллюстрирующие процессы отключени  нагрузки.

Система централизованного питани  (фиг. 1) содержит параллельный инвертор 1 тока, ключи 2 переменного тока, устройство 3 дл  коммутации нагрузки, конденсаторы 4, индукционные нагреватели 5 (нагрузка ).

10

его включение возможно только с момента /4, когда алгебраическа  сумма напр жений /4+t/io+6 станет отрицательной величиной. Ток от инвертора 1 в нагрузку 5 по цепи вентиль 6 - обмотка 10 протекает до момента t, соответствующего началу коммутационного интервала работы инвертора . Импульсы управлени  в момент /5 снимаютс  с вентил  6 и вновь подаютс  на вентиль 7, который включаетс . Вентиль 6 в момент ts запираетс  обратным напр жением, определ емым суммой напр жений на конденсаторе 4 и обмотке 10. Процесс импульсного токового питани  нагрузки от инвертора I продолжаетс  до мо- 5 мента tg, после которого напр жение на конденсаторе 4 в момент переключени  плеч инвертора начинает превышать напр жение на обмотках 10 и П. В этом случае |t/4i |f/iil и при подаче управл ющего сигнала в момент 9 вентиль 7 включаетс . На интерУстройство 3 дл  коммутации нагрузки 20 зале коммутации тока в инверторе 1 имеют

включает в себ  управл емые вентили 6-8, неуправл емый вентиль 9, обмотки 10-13 четырехобмоточного трансформатора, резистор 14, источник 15 ЭДС, на выходе которого ЭДС монотонно измен етс .

Дл  систем централизованного питани , в которых используютс  среднечастотные параллельные инверторы тока, в качестве источника ЭДС 15 используетс  силова  сеть промыщленной частоты.

место циркул ции тока в контуре, образованном обмотками 10 и 11 и вентил ми 6 и 7. Ток в обмотке 10 постепенно спадает , а в обмотке 11 нарастает. В момент г завершени  процесса коммутации в инверторе ток от инвертора 1 полностью проходит через вентиль .7 и обмотку 11, после чего вентиль 6 запираетс . Поочередна  работа вентилей б и 7 продолжаетс  до момента достижени  напр жени  на. нагрузке

Устройство работает следующим образом, зо номинального значени . Далее включаетс  При подключении нагрузки Ч параллель- ключ 2 переменного тока, щунтирующий устройство 3 и вызывающий отключение вентилей 6 и 7, так как импульсы управленому инвертору тока, (фиг. 2) в момент времени /о достижени  напр жени  на источнике 15 величины, превышающей пиковое значение напр жени  на выходе инвертора

ни  с них снимаютс  в момент включени  ключа 2. В момент /ц достижени  на1 тока, включаетс  вентиль 8. На обмотках 35 пр жени  на источнике 15 нулевого значени  открываетс  вентиль 9 и избыточна  энерги  выводитс  из трансформатора на резистор 14. В момент работа устройства 3 завершаетс .

При отключении нагрузки от инвертора работа составл ющих элементов устройства 3 аналогична рассмотренной (временна  диаграмма представлена на фиг. 3). Отличие заключаетс  в том, что сигнал управлени  на вентиль 8 подаетс  в момент t переклю10 и II скачком по вл етс  напр жение , и, приложенное к вентил м 6 и 7 в обратном направлении. В зависимости от направлени  вектора тока на выходе инвертора 1 на один из вентилей 6 или 7 подаетс  управл ющий импульс.

Импульсы управлени  (фиг. 2) подаютс  на вентиль 7, который включаетс  в момент /1 превышени  напр жени  на выходе инвертора {U) и значени  напр жени  на

40

обмотке 11 (фиг. и). Ток/7 от инвертора 1 дз чени  плеч инвертора вблизи равенства нув конденсатор 4 и нагрузку 5 по цепи вентиль 7 - обмотка 11 протекает до момента времени з, соответствующего началу коммутационного интервала в работе параллельного инвертора 1 тока. В момент /з снимаетс  управл ющий сигнал с вентил  7 50 и подаетс  на вентиль 6. Поскольку на коммутационном интервале выходные шины инвертора тока замкнуты накоротко, в момент /3 к включенному вентилю 7 прикладываетс  обратное напр жение величиной, равной сумме напр жений на конденсаторе 55 4 (t/4) и на обмотке II (f/n), что и обуславливает его выключение. Хот  на вентиль 6 и подаетс  управл ющий сигнал.

лю напр жени  на источнике 15. В этот же момент отключаетс  система управлени  ключом 2 переменного тока. Как видно из временной диаграммы, рост напр жени  на обмотке 12 вызывает снижение действующего значени  тока в вентил х б и 7 и как следствие понижение напр жени  на нагрузке . Отключение вентилей б и 7 (завершение работы устройства 3) происходит в момент равенства нулю тока в работающем вентиле.

Таким образом, устройство позвол ет монотонно измен ть величину тока от инвертора в коммутируемую нагрузку, тем самым устран   скачкообразное изменение резуль0

его включение возможно только с момента /4, когда алгебраическа  сумма напр жений /4+t/io+6 станет отрицательной величиной. Ток от инвертора 1 в нагрузку 5 по цепи вентиль 6 - обмотка 10 протекает до момента t, соответствующего началу коммутационного интервала работы инвертора . Импульсы управлени  в момент /5 снимаютс  с вентил  6 и вновь подаютс  на вентиль 7, который включаетс . Вентиль 6 в момент ts запираетс  обратным напр жением, определ емым суммой напр жений на конденсаторе 4 и обмотке 10. Процесс импульсного токового питани  нагрузки от инвертора I продолжаетс  до мо- 5 мента tg, после которого напр жение на конденсаторе 4 в момент переключени  плеч инвертора начинает превышать напр жение на обмотках 10 и П. В этом случае |t/4i |f/iil и при подаче управл ющего сигнала в момент 9 вентиль 7 включаетс . На интер0 зале коммутации тока в инверторе 1 имеют

зале коммутации тока в инверторе 1 имеют

место циркул ции тока в контуре, образованном обмотками 10 и 11 и вентил ми 6 и 7. Ток в обмотке 10 постепенно спадает , а в обмотке 11 нарастает. В момент завершени  процесса коммутации в инверторе ток от инвертора 1 полностью проходит через вентиль .7 и обмотку 11, после чего вентиль 6 запираетс . Поочередна  работа вентилей б и 7 продолжаетс  до момента достижени  напр жени  на. нагрузке

номинального значени . Далее включаетс  ключ 2 переменного тока, щунтирующий устройство 3 и вызывающий отключение вентилей 6 и 7, так как импульсы управлени  с них снимаютс  в момент включени  ключа 2. В момент /ц достижени  налю напр жени  на источнике 15. В этот же момент отключаетс  система управлени  ключом 2 переменного тока. Как видно из временной диаграммы, рост напр жени  на обмотке 12 вызывает снижение действующего значени  тока в вентил х б и 7 и как следствие понижение напр жени  на нагрузке . Отключение вентилей б и 7 (завершение работы устройства 3) происходит в момент равенства нулю тока в работающем вентиле.

Таким образом, устройство позвол ет монотонно измен ть величину тока от инвертора в коммутируемую нагрузку, тем самым устран   скачкообразное изменение результирующей нагрузки и исключа  необходимость в предварительном отключении инвертора тока. Это позвол ет обеспечить бесперебойное электроснабжение ранее подключенных к инвертору тока потребителей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система централизованного питанн  нескольких индуктивных нагрузок преимущественно индукционных нагревателей, содержаща  параллельный инвертор тока, выход которого через индивидуальные ключи переменного тока соединен с выходными выводами дл  подключени  нагрузок, зашунти- рованными конденсаторами, отличающа с  тем, что, с целью повышени  стабильности

   электропитани  остальных нагрузок при включении и отключении по меньшей мере одной из нагрузок, в систему введены по числу нагрузок четырехобмоточные трасфор- маторы, три управл емых вентил , один неуправл емый вентиль, источник ЭДС и резистор , цепочки из первого и второго управл емых вентилей, включенных согласно соответственно с первой и второй обмотками, подключены встречно-параллельно ключам

   переменного тока, источник ЭДС и третий управл емый вентиль включены последовательно в цепь третьей обмотки согласно друг другу и встречно ей, резистор и неуправл емый вентиль включены последовательно в цепь четвертой обмотки согласно с ней.

   г

   Фи.г

   Ч

   Фиг.