RU57060U1 - CONVERSION DEVICE FOR INDUCTION HEATING - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель - преобразовательное устройство для индукционного нагрева - относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева и плавки металлов. Техническим результатом является формирование нагрузочного тока, содержащего одновременно высокочастотную и низкочастотную составляющие.The proposed utility model - a converter for induction heating - relates to a converter technique and can be used for induction heating and smelting of metals. The technical result is the formation of a load current containing both high-frequency and low-frequency components.

Устройство содержит два аналогичных вентильных моста, каждый из которых состоит из 4-х полностью управляемых вентилей, конденсатора и активно-индуктивной нагрузки-индуктора и имеет диагонали постоянного и переменного тока, при этом к диагоналям переменного тока в каждом вентильном мосту подсоединены конденсаторы, параллельно которым подсоединены активно-индуктивные нагрузки-индукторы. Диагоналями постоянного тока оба вентильных моста соединены параллельно между собой и через входной дроссель подсоединены к питающему источнику постоянного напряжения таким образом, чтобы полностью управляемые вентили обоих вентильных мостов были включены в прямом направлении по отношению к полярности питающего источника постоянного напряжения.The device contains two similar valve bridges, each of which consists of 4 fully controllable valves, a capacitor and an active inductive load-inductor and has DC and AC diagonals, while capacitors are connected to the AC diagonals in each valve bridge, parallel to which Active-inductive loads-inductors are connected. With the DC diagonals, both valve bridges are connected in parallel with each other and are connected to the DC power supply through the input choke so that the fully controllable valves of both valve bridges are turned forward in relation to the polarity of the DC power supply.

Путем многократного открывания и закрывания синфазных вентилей обоих вентильных мостов сначала одной фазы в первом полупериоде низкой частоты, а затем синфазных вентилей второй фазы во втором полупериоде низкой частоты, а также путем поочередного открывания и закрывания вентилей разных вентильных мостов с выполнением условия непрерывного протекания тока через входной дроссель формируют нагрузочный ток нагрузок-индукторов обоих вентильных мостов, содержащий одновременно высокочастотную и низкочастотную составляющие.By repeatedly opening and closing common-mode valves of both valve bridges, first one phase in the first half-cycle of low frequency, and then common-mode valves of the second phase in the second half-cycle of low frequency, as well as by alternately opening and closing the valves of different valve bridges with the condition of continuous current flow through the input the inductor forms the load current of the load-inductors of both valve bridges, containing both high-frequency and low-frequency components.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована для индукционного нагрева и плавки металлов.The proposed utility model relates to a conversion technique and can be used for induction heating and smelting of metals.

В ряде электротехнологических установок и процессов для повышения эффективности их работы целесообразно применение двухчастотного электромагнитного поля, обеспечивающего двухчастотную систему токов, например: при индукционном нагреве зубчатых колес, когда индукционный нагрев основной массы колеса производится на низкой частоте, а поверхность зубьев закаливается на высокой частоте; при плавке металлов, когда плавка металла производится на высокой частоте, а его перемешивание - на низкой частоте; в электромагнитном насосе для перекачивания жидкого металла, когда перекачивание металла осуществляется на низкой частоте, а его подогрев для предотвращения затвердевания - на высокой частоте.In a number of electrotechnological installations and processes, to increase the efficiency of their operation, it is advisable to use a two-frequency electromagnetic field that provides a two-frequency system of currents, for example: when induction heating gears, when the induction heating of the main mass of the wheel is carried out at a low frequency, and the surface of the teeth is hardened at a high frequency; when melting metals, when metal is melted at a high frequency, and its mixing at a low frequency; in an electromagnetic pump for pumping liquid metal when the metal is pumped at a low frequency, and it is heated to prevent solidification at a high frequency.

Для генерирования двухчастотного электромагнитного поля, а следовательно, и двухчастотной системы токов известен автономный полумостовой инвертор и способ управления его работой. Упомянутый инвертор содержит полумостовую схему из управляемых ключей, шунтированных диодами, фильтровый конденсатор и разделительные конденсаторы, подключенные параллельно источнику питания постоянного напряжения. Нагрузка инвертора выполнена в виде высокочастотного параллельного резонансного колебательного контура, а с общей точкой разделительных конденсаторов и последовательно с высокочастотным LC-контуром соединен низкочастотный дроссель. Таким образом, в инверторе имеется последовательный низкочастотный резонансный колебательный LC-контур и параллельный высокочастотный резонансный колебательный LC-контур, в результате чего посредством управления управляемыми ключами полумостового инвертора формируют систему двухчастотного тока (Л.1 Патент №2231906).To generate a two-frequency electromagnetic field, and hence a two-frequency system of currents, an autonomous half-bridge inverter and a method for controlling its operation are known. Mentioned inverter contains a half-bridge circuit of controlled keys shunted by diodes, a filter capacitor and isolation capacitors connected in parallel with a constant voltage power source. The inverter load is made in the form of a high-frequency parallel resonant oscillatory circuit, and a low-frequency inductor is connected to the common point of the isolation capacitors and in series with the high-frequency LC circuit. Thus, the inverter has a serial low-frequency resonant oscillatory LC circuit and a parallel high-frequency resonant oscillatory LC circuit, as a result of which, by controlling the keys of a half-bridge inverter, a two-frequency current system is formed (L.1 Patent No. 2231906).

Упомянутый аналог позволяет генерировать двухчастотные электромагнитные поля, а следовательно, двухчастотные системы токов в широком диапазоне изменения частоты, как низкочастотной, так и высокочастотной составляющих электромагнитного поля, при этом предельная высокая частота высокочастотной составляющей электромагнитного поля определяется только динамическими параметрами управляемых ключей, используемых в автономном инверторе, прежде всего временем включения и выключения управляемых ключей, а также допустимыми скоростями изменения токов и напряжений этих ключей. При этом габариты и масса высокочастотного колебательного контура с повышением частоты уменьшаются. Однако при предельной низкой частоте низкочастотной составляющей электромагнитного поля и соответственно The mentioned analogue allows the generation of two-frequency electromagnetic fields, and therefore, two-frequency current systems in a wide range of changes in the frequency of both the low-frequency and high-frequency components of the electromagnetic field, while the maximum high frequency of the high-frequency component of the electromagnetic field is determined only by the dynamic parameters of the controlled keys used in the autonomous inverter , first of all, the on and off times of the controlled keys, as well as the permissible change rates neniya currents and voltages of these keys. In this case, the dimensions and mass of the high-frequency oscillatory circuit decrease with increasing frequency. However, at the limiting low frequency of the low-frequency component of the electromagnetic field and, accordingly,

тока существенно возрастают габариты и масса низкочастотного колебательного контура, т.к. чем ниже частота низкочастотной составляющей электромагнитного поля и соответственно тока, тем больше емкость С и индуктивность L низкочастотного колебательного LC-контура. Это приводит к существенному ухудшению массогабаритных показателей устройства-аналога.current significantly increase the dimensions and mass of the low-frequency oscillatory circuit, because the lower the frequency of the low-frequency component of the electromagnetic field and, accordingly, the current, the greater the capacitance C and inductance L of the low-frequency oscillatory LC circuit. This leads to a significant deterioration in the overall dimensions of the analog device.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является принятый в качестве прототипа автономный параллельный инвертор, содержащий входной дроссель L_d, 4 управляемых вентиля Т1÷Т4, соединенных по мостовой схеме, имеющей диагональ постоянного и переменного тока, активно-индуктивную нагрузку-индуктор Z_H и коммутирующий конденсатор С, при этом вентильный мост диагональю постоянного тока подсоединен через входной дроссель L_d к питающему источнику постоянного напряжения таким образом, что управляемые вентили включены в прямом направлении по отношению к полярности источника питания постоянного напряжения, при этом к диагонали переменного тока подсоединен коммутирующий конденсатор С, параллельно которому подсоединена активно-индуктивная нагрузка-индуктор Z_H (Л.2. Приложение 1. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок / Е.И.Беркович и др., 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. - 208 с., стр.16, рис.2.1). Подавая на противофазные вентили Т1, Т3 и Т2, Т4 управляющие импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 180° эл., в устройстве-прототипе получают переменное напряжение на коммутирующем конденсаторе, а следовательно и на нагрузке-индукторе (Л.2. Приложение 2, стр.17, рис.2.2). Однако в схеме устройства-прототипа достичь заявленный технический результат - одновременное формирование в нагрузке-индукторе тока, содержащего низкочастотную и высокочастотную составляющую - нельзя. Получить такой ток можно было бы при замене управляемых вентилей на полностью управляемые вентили путем многократного открывания и закрывания полностью управляемых вентилей одной фазы, например, Т1, Т3 в течение одного полупериода низкой частоты, а затем многократного открывания и закрывания управляемых вентилей второй фазы - Т2, Т4 в течение второго полупериода низкой частоты. Однако при закрывании полностью управляемых вентилей, например, Т1, Т3, электромагнитная энергия, запасенная во входном дросселе L_d, вызывает перенапряжения, величина которых U_пер=L_ddi/dt возрастает с увеличением индуктивности дросселя L_d и скорости спада тока di/dt, т.е. при быстром закрывании тиристоров Т1, Т3 или Т2, Т4 перенапряжение U_пер может достигать очень больших значений и разрушать оборудование инвертора, т.к. это перенапряжение к тому же суммируется с напряжением источника питания постоянного напряжения. Авторами предлагается преобразовательное устройство для индукционного нагрева металлов, при осуществлении которого достигается заявленный технический результат, т.е. формирование в нагрузке-индукторе двухчастотной системы токов.Closest to the proposed device is adopted as a prototype autonomous parallel inverter containing an input choke L _d , 4 controlled valves T1 ÷ T4 connected by a bridge circuit with a diagonal of direct and alternating current, active-inductive load-inductor Z _H and a switching capacitor C, the valve bridge diagonal is connected via a DC input choke L _d to the supply direct voltage source so that the controlled valves are incorporated in the forward direction elations to supply DC voltage polarity, the AC to the diagonal commutating capacitor C is connected, which is connected parallel to the active inductive load inductor-Z _H (L.2. Appendix 1. The high frequency thyristor converters for electrotechnological units / EI Berkovich et al., 2nd ed., Revised and enlarged - L .: Energoatomizdat. Leningrad branch, 1983. - 208 p., P. 16, Fig. 2.1). By applying control pulses to the T1, T3 and T2, T4 antiphase gates, which are shifted 180 ° el. Relative to each other, in the prototype device they receive an alternating voltage on the switching capacitor, and therefore on the load inductor (L.2. Appendix 2, p. 17, fig. 2.2). However, in the circuit of the prototype device, it is impossible to achieve the claimed technical result — the simultaneous formation of a current in the load inductor containing the low-frequency and high-frequency components —. Such a current could be obtained by replacing controlled valves with fully controlled valves by repeatedly opening and closing fully controlled valves of one phase, for example, T1, T3 for one half-cycle of low frequency, and then repeatedly opening and closing controlled valves of the second phase - T2, T4 during the second half-cycle of low frequency. However, when fully controlled valves are closed, for example, T1, T3, the electromagnetic energy stored in the input inductor L _d causes overvoltages, the value of which U _per = L _d di / dt increases with increasing inductance of the inductor L _d and the current decay rate di / dt , i.e. when the thyristors T1, T3 or T2, T4 are quickly closed, the overvoltage U _per can reach very large values and destroy the inverter equipment, because this overvoltage is also added to the voltage of the DC power supply. The authors propose a conversion device for induction heating of metals, during the implementation of which the claimed technical result is achieved, i.e. formation of a dual-frequency current system in the load inductor.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем. В преобразовательное устройство, для индукционного нагрева металлов, содержащее параллельный инвертор, состоящий из 4-х управляемых вентилей, соединенных по схеме вентильного моста, имеющего диагонали постоянного и переменного тока, входной дроссель, конденсатор и активно индуктивную нагрузку, при этом вентильный мост диагональю постоянного тока через входной дроссель подсоединен к источнику питания постоянного напряжения таким образом, что управляемые вентили включены в прямом направлении по отношению к полярности источника питания постоянного напряжения, а к диагонали переменного тока подсоединен конденсатор, параллельно которому подсоединена активно-индуктивная нагрузка-индуктор, введен аналогичный второй вентильный мост, состоящий из 4-х управляемых вентилей и имеющий диагонали постоянного и переменного тока, конденсатора и активно-индуктивной нагрузки, при этом второй вентильный мост диагональю постоянного тока подсоединен параллельно диагонали постоянного тока первого вентильного моста, причем все вентили выполнены полностью управляемыми. При этом управление полностью управляемыми вентилями двух вентильных мостов осуществляется таким образом, что в каждом вентильном мосту первые синфазные вентили многократно открываются и закрываются на первом полупериоде низкой частоты, а вторые синфазные вентили, противофазные первым, многократно открываются и зыкрываются на втором полупериоде низкой частоты, при этом поочередно открываются и закрываются полностью управляемые вентили первого и второго вентильных мостов, т.е. на каждом интервале времени через входной дроссель протекает постоянный ток, нет его прерывания и нет перенапряжений. Следовательно, достигается заявленный технический результат, т.е. формирование нагрузочного тока, содержащего одновременно низкочастотную и высокочастотную составляющие в индукторах-нагрузках обоих вентильных мостов.The essence of the proposed utility model is as follows. Into a conversion device for induction heating of metals, containing a parallel inverter, consisting of 4 controlled valves connected by a valve bridge circuit with diagonals of direct and alternating current, an input choke, a capacitor and an active inductive load, while the valve bridge with a diagonal of direct current through the input choke is connected to a constant voltage power supply so that the controlled valves are turned on in the forward direction with respect to the polarity of the power supply I have a constant voltage, and a capacitor is connected to the diagonal of the alternating current, parallel to which an active-inductive load-inductor is connected, a similar second valve bridge is introduced, consisting of 4 controlled valves and having diagonals of direct and alternating current, a capacitor and an active-inductive load, wherein the second valve bridge with a diagonal of direct current is connected in parallel with the diagonal of the direct current of the first valve bridge, all valves being fully controllable. In this case, the fully controlled valves of two valve bridges are controlled in such a way that in each valve bridge the first common-mode valves repeatedly open and close on the first half-cycle of low frequency, and the second common-mode valves, antiphase first, repeatedly open and open on the second half-cycle of low frequency, at this alternately opens and closes the fully controllable valves of the first and second valve bridges, i.e. at each time interval, a direct current flows through the input choke, there is no interruption and no overvoltage. Therefore, the claimed technical result is achieved, i.e. the formation of a load current containing both low-frequency and high-frequency components in the inductors-loads of both valve bridges.

На фиг. изображена электрическая схема предлагаемого преобразовательного устройства, которое содержит два вентильных моста, имеющих диагонали постоянного и переменного тока, первый из которых состоит из 4-х полностью управляемых вентилей 4, 5, 6, 7 и подсоединенных к диагонали переменного тока коммутирующего конденсатора 10 и активно-индуктивной нагрузки-индуктора 9, 8, второй вентильный мост состоит из 4-х полностью управляемых вентилей 11, 12, 13, 14 и подсоединенных к диагонали переменного тока коммутирующего конденсатора 17 и активно-индуктивной нагрузки-индуктора 16, 15. Оба вентильных моста диагоналями постоянного тока соединены параллельно и через входной дроссель 3 подсоединены к источнику питания постоянного напряжения 1, 2 таким образом, что полностью управляемые вентили обоих вентильных мостов 4, 5, 6, 7 и 11, 12, 13, 14 включены в прямом направлении по отношению к полярности источника питания 1, 2 постоянного напряжения.In FIG. shows the electrical circuit of the proposed conversion device, which contains two valve bridges with diagonals of direct and alternating current, the first of which consists of 4 fully controllable valves 4, 5, 6, 7 and connected to the diagonal of the alternating current of the switching capacitor 10 and actively inductive load-inductor 9, 8, the second valve bridge consists of 4 fully controllable valves 11, 12, 13, 14 and connected to the diagonal of the alternating current of the switching capacitor 17 and active-inductive heating narrow inductors 16, 15. Both valve bridges with diagonals of direct current are connected in parallel and through the input choke 3 are connected to a constant voltage power supply 1, 2 so that the fully controlled valves of both valve bridges are 4, 5, 6, 7 and 11, 12 , 13, 14 are included in the forward direction with respect to the polarity of the constant voltage power supply 1, 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В первый момент времени открываются, например, синфазные вентили 4, 7 первого вентильного моста, при этом ток протекает по контуру 1-3-4-8,9, 10-7-2, а конденсатор 10 первого вентильного моста заряжается до напряжения, полярность которого на фиг. показана верхними знаками «+-». Через половину периода частоты высокочастотной составляющей тока нагрузки-индуктора 8, 9, 10 вентили 4, 7 первого вентильного моста закрываются и открываются, например, вентили 11, 14 второго вентильного моста, при этом ток вновь протекает по контуру 1-3-11-15, 16, 17-14-2, т.е. через дроссель 3 ток протекает непрерывно и никаких перенапряжений нет, при этом коммутирующий конденсатор 10 первого вентильного моста разряжается в контуре 8, 9, 10, а коммутирующий конденсатор 17 второго вентильного моста заряжается до напряжения, полярность которого на фиг. показана верхними знаками «+-». Через половину периода высокочастотной составляющей тока нагрузки-индуктора 15, 16, 17 вентили 11, 14 второго вентильного моста закрываются и вновь открываются вентили 4, 7 первого вентильного моста, при этом ток вновь протекает по контуру 1-3-4-8,9, 10-7-2, конденсатор 10 первого вентильного моста вновь заряжается до напряжения, полярность которого показана на фиг. верхними знаками «+-», а конденсатор 17 второго вентильного моста разряжается в контуре 15, 16, 17, при этом ток через дроссель 3 вновь протекает непрерывно, и никаких перенапряжений нет. После этого аналогичным образом вновь закрываются вентили 4, 7 первого вентильного моста и открываются вентили 11, 14 второго вентильного моста, при этом электромагнитные процессы повторяются. Количество открываний и закрываний синфазных вентилей 4, 7 первого вентильного моста и 11, 14 второго вентильного моста определяется выбранным соотношением частот высокочастотной и низкочастотной составляющих нагрузочного тока. Так, например, если указанное соотношение равно 10, то на периоде низкой частоты будет 10 колебаний высокой частоты, а на полупериоде низкой частоты таких колебаний будет 5, следовательно, 5 открываний и 5 закрываний вентилей. После того, как выбранное соотношение достигнуто, т.е. произведено, например, 5 открываний и 5 закрываний вентилей 4, 7 и 11, 14 заканчивается формирование первого полупериода нагрузочного тока низкой частоты закрыванием вентилей 11, 14 второго вентильного моста. Поэтому открываются вентили 5, 6 первого вентильного моста, при этом ток протекает по контуру 1-3-5-8, 9, 10-6-2, конденсатор 10 первого вентильного моста заряжается до напряжения, полярность которого на фиг. показана нижними знаками «(-)(+)», а конденсатор 17 второго вентильного моста разряжается в контуре 15, 16, 17, при этом через дроссель 3 по-прежнему протекает непрерывно ток и никаких перенапряжений нет. При этом начинается формирование второго полупериода нагрузочного тока низкой частоты. Через половину периода высокочастотной составляющей тока нагрузки-индуктора 8,9,10 вентили 5,6 первого вентильного моста закрываются, а вентили 12, 13 второго вентильного моста открываются, при этом ток протекает по контуру 1-3-12-15, 16, 17-13-2, конденсатор 10 первого At the first moment of time, for example, in-phase valves 4, 7 of the first valve bridge open, the current flows along the circuit 1-3-4-8.9, 10-7-2, and the capacitor 10 of the first valve bridge is charged to voltage, polarity which in FIG. shown by the upper signs "+ -". After half the period of the frequency of the high-frequency component of the load-inductor current 8, 9, 10, the valves 4, 7 of the first valve bridge are closed and open, for example, valves 11, 14 of the second valve bridge, while the current flows again along the circuit 1-3-11-15 , 16, 17-14-2, i.e. Through the inductor 3, the current flows continuously and there is no overvoltage, while the switching capacitor 10 of the first valve bridge is discharged in the circuit 8, 9, 10, and the switching capacitor 17 of the second valve bridge is charged to a voltage whose polarity in FIG. shown by the upper signs "+ -". After half the period of the high-frequency component of the load-inductor current 15, 16, 17, the valves 11, 14 of the second valve bridge are closed and the valves 4, 7 of the first valve bridge are opened again, while the current flows again along the circuit 1-3-4-8.9, 10-7-2, the capacitor 10 of the first valve bridge is recharged to a voltage whose polarity is shown in FIG. the upper signs "+ -", and the capacitor 17 of the second valve bridge is discharged in the circuit 15, 16, 17, while the current through the inductor 3 again flows continuously, and there are no overvoltages. After that, in the same way, valves 4, 7 of the first valve bridge are again closed and valves 11, 14 of the second valve bridge are opened, and the electromagnetic processes are repeated. The number of openings and closures of common-mode valves 4, 7 of the first valve bridge and 11, 14 of the second valve bridge is determined by the selected ratio of the frequencies of the high-frequency and low-frequency components of the load current. So, for example, if the indicated ratio is 10, then there will be 10 high-frequency oscillations in the low-frequency period, and there will be 5, therefore, 5 openings and 5 valve closures in the low-frequency half-cycle. After the selected ratio is reached, i.e. for example, 5 openings and 5 closures of valves 4, 7 and 11, 14 are completed; formation of the first half-period of the low-frequency load current is completed by closing the valves 11, 14 of the second valve bridge. Therefore, the valves 5, 6 of the first valve bridge open, while the current flows along the circuit 1-3-5-8, 9, 10-6-2, the capacitor 10 of the first valve bridge is charged to a voltage whose polarity in FIG. shown by the lower signs "(-) (+)", and the capacitor 17 of the second valve bridge is discharged in the circuit 15, 16, 17, while the current flows continuously through the inductor 3 and there are no overvoltages. In this case, the formation of the second half-cycle of the load current of low frequency begins. After half the period of the high-frequency component of the load-inductor current 8.9.10, the valves 5.6 of the first valve bridge are closed, and the valves 12, 13 of the second valve bridge open, while the current flows along the circuit 1-3-12-15, 16, 17 -13-2, capacitor 10 of the first

вентильного моста разряжается в контуре 8, 9, 10, а конденсатор 17 второго вентильного моста заряжается до напряжения, полярность которого обозначена на фиг. нижними знаками «(-)(+)», при этом ток через дроссель 3 вновь протекает непрерывно и никаких перенапряжений нет. Далее аналогично рассмотренному закрываются вентили 12, 13, одновременно открываются вентили 5, 6 и т.д., до окончания формирования второго полупериода нагрузочного тока низкой частоты, при этом электромагнитные процессы аналогичны рассмотренным. После этого алгоритм управления вентилями первого и второго вентильных мостов полностью повторяется и все рассмотренные электромагнитные процессы также повторяются.the valve bridge is discharged in the circuit 8, 9, 10, and the capacitor 17 of the second valve bridge is charged to a voltage, the polarity of which is indicated in FIG. lower signs "(-) (+)", while the current through the inductor 3 again flows continuously and there are no overvoltages. Further, valves 12, 13 are closed similarly to those considered, valves 5, 6, etc. are simultaneously opened, until the formation of the second half-cycle of the low-frequency load current, the electromagnetic processes are similar to those considered. After that, the valve control algorithm of the first and second valve bridges is completely repeated and all the electromagnetic processes considered are also repeated.

Таким образом, применение двух аналогичных вентильных мостов, выполненных на полностью управляемых вентилях 4, 5, 6, 7 и 11, 12, 13, 14 с многократным открыванием и закрыванием синфазных вентилей вначале одной фазы, а затем синфазных вентилей второй фазы и с поочередным открыванием и закрыванием вентилей первого и второго вентильных мостов позволяет достичь заявленный технический результат, т.е. формирование нагрузочного тока с высокочастотной и низкочастотной составляющими. Индукторы 8, 9 и 15, 16 первого и второго вентильных мостов могут обеспечивать индукционный нагрев как одной индукционной печи, так и двух индукционных печей. Низкочастотные составляющие нагрузочных токов в разных индукторах можно формировать примерно синфазными, а также имеющими некоторый заданный фазовый сдвиг. Применяя «n» двухмостовых преобразовательных устройств, можно получить многофазные системы токов по низкочастотной составляющей нагрузочного тока. Так, например, если использовать 3 двухмостовых преобразовательных устройства, а низкочастотную составляющую тока в каждом последующем преобразовательном устройстве сдвигать на 120° эл., то получится 3-х фазная система низкочастотных токов, которая является наиболее эффективной при электромагнитном перемешивании расплавленного металла.Thus, the use of two similar valve bridges made on fully controllable valves 4, 5, 6, 7 and 11, 12, 13, 14 with multiple opening and closing of common-mode valves at the beginning of one phase, and then common-mode valves of the second phase and with alternate opening and closing the valves of the first and second valve bridges allows to achieve the claimed technical result, i.e. formation of a load current with high-frequency and low-frequency components. Inductors 8, 9 and 15, 16 of the first and second valve bridges can provide induction heating of both one induction furnace and two induction furnaces. The low-frequency components of the load currents in different inductors can be formed approximately in-phase, as well as having some predetermined phase shift. Using "n" two-bridge converting devices, it is possible to obtain multiphase current systems for the low-frequency component of the load current. So, for example, if you use 3 two-bridge converter devices, and the low-frequency component of the current in each subsequent converter device is shifted by 120 ° el., You get a 3-phase system of low-frequency currents, which is most effective when electromagnetically mixing molten metal.

В заключение необходимо отметить, что для упрощения на фиг. преобразовательного устройства для индукционного нагрева не приведены диоды, которые иногда включают последовательно с полностью управляемыми вентилями, а также включаемые параллельно вентилям шунтирующие RC-цепи, которые применяют для увеличения надежности работы вентилей и преобразовательных устройств.In conclusion, it should be noted that for simplification in FIG. converter devices for induction heating are not shown diodes, which sometimes include sequentially with fully controllable valves, as well as shunt RC circuits connected in parallel with valves, which are used to increase the reliability of valves and converting devices.

Claims (1)

Преобразовательное устройство для индукционного нагрева, содержащее параллельный инвертор, состоящий из 4-х управляемых вентилей, соединенных по схеме вентильного моста, имеющего диагонали постоянного и переменного тока, входной дроссель, конденсатор и активно-индуктивную нагрузку, при этом вентильный мост диагональю постоянного тока через входной дроссель подсоединен к источнику питания постоянного напряжения таким образом, чтобы управляемые вентили были включены в прямом направлении по отношению к полярности источника питания постоянного напряжения, а к диагонали переменного тока подсоединен конденсатор, параллельно которому подсоединена активно-индуктивная нагрузка-индуктор, отличающееся тем, что дополнительно введен аналогичный второй вентильный мост, состоящий из 4-х управляемых вентилей, конденсатора и активно-индуктивной нагрузки-индуктора и имеющий диагонали постоянного и переменного тока, при этом упомянутый второй вентильный мост диагональю постоянного тока подсоединен параллельно диагонали постоянного тока первого вентильного моста, причем все управляемые вентили выполнены полностью управляемыми.

Converter device for induction heating, containing a parallel inverter, consisting of 4 controlled valves connected according to the scheme of the valve bridge having diagonals of direct and alternating current, input choke, capacitor and active-inductive load, while the valve bridge with a diagonal of direct current through the input the inductor is connected to a constant voltage power supply so that the controlled valves are turned on in the forward direction with respect to the polarity of the power supply a constant voltage, and a capacitor is connected to the diagonal of the alternating current, in parallel to which an active-inductive load-inductor is connected, characterized in that an analogous second valve bridge, consisting of 4 controlled valves, a capacitor and an active-inductive load-inductor, and having diagonals of direct and alternating current, while the said second valve bridge with a diagonal of direct current is connected in parallel with the diagonal of direct current of the first valve bridge, and all ravlyaetsya valves are made completely manageable.