Электрическая схема
Здесь VD1-VD6 – трёхфазный выпрямитель типа М6Д-80-10, А1 – устройство управления тиристором и регулятор температуры, VT1 – тиристор, Lр – перезарядная индуктивность, C1, C2 - главные накопительные конденсаторы, L1,L2 – нагревательный индуктор, Fs – автомат включения.
Устройство работает следующим образом. Трёхфазное напряжение питания от сети выпрямляется модулем VD1-VD6 и, имея пульсации напряжения всего 14% от номинального значения 530В, питает электронную схему преобразователя по схеме Фитча-Говелла. Ток заряжает конденсаторы С1 и С2 встречно, т.е. напряжения на них имеют разную полярность и на входе в индуктор нагрева L1, L2 напряжение в этот момент равно нулю. При этом балластами зарядки конденсаторов – устройством, ограничивающим зарядный ток – является сам же индуктор. Поскольку через обмотки L1 и L2 в обе стороны протекает изменяющийся от 0 до некоего максимального значения ток, он индуцирует во внутренней и, отчасти, в наружной трубе (см. рис.3) вихревой ток короткозамкнутого витка. Практически вся энергия магнитного поля превращается в этих трубах в тепловую, а сам индуктор является с электротехнической точки зрения не индуктивностью, а резистором. Это позволяет использовать для нагрева цикл заряда, а заряд конденсаторов осуществляется до напряжения не более напряжения питания, т.е. 530 в.
Если после этого на управляющий электрод тиристора VT1 подать сигнал включения, последний откроется и соединит противоположенные полюса конденсатора С2 между собой через разрядную индуктивность Lр. Создаётся параллельный колебательный контур и конденсатор С2 начинает перезаряжаться до полной инверсии напряжения на его полюсах. Это происходит за время, определяемое величинами ёмкости С2 и индуктивности Lр и может составлять несколько десятков микросекунд. После перезарядки конденсаторы С1 и С2 становятся включёнными согласно последовательно, напряжение на их выходах становится равным двум напряжениям зарядки, т.е. до 1000 в., и через обмотки индуктора L1 и L2начинает протекать ток, который также создаёт в трубах вихревые токи и приводит к их нагреву.
Тиристор VT1, оказавшись при обратной полярности напряжения, спустя некоторое время закроется и восстановит свои изолирующие свойства до подачи следующего импульса запуска.
Таким образом нагрев труб происходит в обеих циклах: и заряда емкостей, и их разряда.
Тепловая мощность, выделяемая в трубах нагревателя, определяется частотой повторения циклов и может быть доведена при использовании обычных тиристоров до 3-5 кГц.
Устройство А1 (электронный блок управления) предназначено для управления, в соответствии с заданным значением температуры, импульсами запуска тиристора, и изменения этой частоты в зависимости от разницы заданной и реальной температуры теплоносителя и выключать всю систему при перегреве индуктора (более 1400С).
Расчёты параметров элементов и режимов работы для базовой модели тепловой мощностью 5 кВт уже сделаны. Практика работы с такими генераторами показывает, что реальные режимы работы отличаются от расчётных не более чем на 10%, так что особой подгонки элементов не требуется
- Вложения
-
- трехфазный индукционный нагреватель.jpg
- Электрическая схема
- (16.34 КБ) 1009 скачиваний


