СРЕДНЕЧАСТОТНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

СРЕДНЕЧАСТОТНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР
Настоящая полезная модель относится к электротермии, в частности, к индукционному нахреву и может быть использована в качестве источника питания электротехнологических установок.
Известен тиристорный генератор UNIPOWER UPF-9 фирмы INDUCTOHEAT 1 с водяным охлаждением, имеющий выходную мощность 25 кВт и рабочую частоту от 10 кГц. Генератор имеет габаритные размеры 0,648м х 0,648м х 0,864м и вес 265 кг.
Прототипом настоящей полезной модели следует считать водоохлаждаемый тиристорный генератор STATDPOWER SP5 & 7 2 с рабочей частотой 10 кГц и выходной мощностью 20 кВт. Генератор считается портативным. Его габаритные размеры составляют 0,760м х 0,710м X 1,830м а вес равен 295 кг. Генератор используется для отжига труб из нержавеющей стали.
Аналог и прототип питаются трехфазным напряжением промышленной частоты. К недостаткам аналога и прототипа следует отнести их высокие массогабаритные показатели и высокая стоимость, которые ограничивают их применение.
МКИНОЗВ1/02
В связи с указанными недостатками устройства по прототипу существует задача создания полезной модели, имеющей улучшенные массогабаритные показатели при уменьшении стоимости и при сохранении высоких технических характеристик.
Поставленная задача решается авторами следующим образом.
Известный среднечастотный тиристорный генератор, питающийся трехфазным напряжением промышленной частоты, выполняют с водяным и принудительно воздушным охлаждением в виде настольного устройства весом не более 65 кг и габаритами (ширина X длина х высота) не более 0,405x0,555x0,480 м, с рабочей частотой от 4 кГц до 10 кГц и регулируемой выходной мопщостью до 25 кВт, состоящим из двух блоков, соединенных между собой, причем один блок вьшолняют в виде поддона, который закрывают съемным кожухом, в котором размещают коммутирующий дроссель и конденсаторную батарею, а второй блок выполняют в виде рамной конструкции и разделяют его на три отсека, два из которых закрывают съемными листами, на одном из них выполняют перфорацию в зоне расположения вентилятора, а третий отсек выполняют выдвижным и располагают в нем блок управления и коммутации, на лицевой панели которого располагают измерительные приборы, светодиоды сигнализации, кнопки включения и отключения сети, кнопку
включения и отключения нагрева и ручку регулировки мощности, заднюю сторону генератора закрывают съемным листом с отверстием для силового автомата и перфорацией в зоне выхода воздуха от вентилятора, а нод кожухом с задней стороны генератора располагают клеммник сетевого питания, клеммы для подключения нагрузки, болт заземления и патрубки подачи и слива воды.
Технический результат от применения предлагаемой полезной модели состоит в расширении возможности ее использования за счет существенного уменьшения веса и габаритов. Вес предлагаемого генератора почти в четыре раза меньше, чем у прототипа и аналога. Небольшие габариты предлагаемого генератора позволяют использовать его как настольное устройство.
Преимуществом данной полезной модели является ее более низкая стоимость (почти в три раза), чем стоимость зарубежных аналогов. При этом предлагаемый генератор имеет высокие технические характеристики, не уступаюпще имеюпщмся аналогам.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - схематическое изображение среднечастотного тиристорного генератора, фиг. 2 - фотография среднечастотного тиристорного генератора мощностью 20 кВт и частотой 10 кГц
На фиг.1 приведено схематическое гоображение тиристорного генератора, который конструктивно выполнен в виде настольного устройства. Блок 1 выполнен в виде поддона, закрытого съемным кожухом, где размещается коммутируюпщй дроссель и конденсаторная батарея. Блок 1 может быть установлен как над блоком 2, так и под ним. Несущая конструкщм блока 2 имеет три отсека, два из которых 3 и 4 закрыты съемными листами. На среднем листе выполнена перфорация 5 в зоне расположения вентилятора. Третий отсек 6 выполнен выдвижным. На лицевой пане.1ш отсека 6 показаны измерительные приборы, которые контролируют режим работы силовых цепей генератора: 7 - амперметр с надписью ТОК ВЫПРЯМИТЕЛЯ и 8 - вольтметр с надписью НАНРЯЖЕНИЕ ВЫХОДНОЕ. Имеются кнопки включения и отключения сети: 9 и 10 с надписью ВКЛ. и ВБ1Ю1. и тумблер 11 - ВКЛ./ОТКЛ включения и отключения нагрева с надписью НАГРЕВ. Генератор имеет световую сигнализацию: светодиод 12 - СЕТЬ загорается при нажатии кнопки 9, светодиод 13 - НАГРЕВ загорается при включении тумблера И, светодиод 14 - ЗАЩИТА включается при срабатывании защиты. На лицевой панели находится регулятор мощности 15 с надписями МЕНЬШЕ и БОЛЬШЕ. Задняя сторона генератора (не показано) закрыта съемным листом с отверстием для
силового автомата и перфорацией в зоне выхода воздуха от вентилятора. Под кожухом с задней стороны генератора расположен клеммник сетевого питания и клеммы для подключения нагрузки, болт заземления и патрубки подачи и слива воды.
Среднечастотный тиристорный генератор работает следующим образом. Трехфазное напряжение 380В промышленной частоты через автоматический выключатель подают на вход управляемого выпрямителя. Вьшрямлешюе напряжение величиной 500В через дроссель фильтра подается на инвертор, в котором оно преобразуется в переменное напряжение повышенной частоты. Схема инвертора содержит тиристор, диод и коммутируюшда контур. В генераторе применено принудительное воздушное охлаждение выпрямителя и входного дросселя и водяное охлаждение силовых полупроводниковых Ефиборов инвертора и входного и коммутирующего дросселя. Параметры режима работы силовых цепей генератора контролируются амперметром 7 и вольтметром 8. Система управления режимом работы генератора включает в себя устройство управления, цепи коммутации и сигнализацрш. Имеется схема стабилизация выходного напряжения генератора. Для регулирования выходной мопщости генератора служит потенциометр 15. 6
Режим работы генератора непрерывный. Нагрузкой генератора является контур технологического устройства, состоящий из параллельно соединенных индуктора (индуктора с согласующим трансформатором) и конденсаторной батареи. Контур подключается к выходу генератора. Выключение генерации производится отключением тумблера 11. При срыве инвертирования или перегрузке загорается светодиод 14, а светодиод 13 гаснет. Запрещается работа генератора при снятом кожухе и снятых съемных листах. Конструкция генератора обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала при надежном заземлении корпуса генератора.
На фиг.2 приведена фотография среднечастотного тиристорного генератора, изготовленного в фирме ФРЕАЛ и К°. Технические данные генератора: Напряжение питающей сети, В,380
Масса, кг, не более,60
Габариты (ширина х длина х высота), мм, не более,405x555x480
Частота трехфазной питающей сети, Гц,50
КПД, %, не менее90
Максимальная потребляемая от сети мощность, кВт,22,3
Максимальная выходная мопщость, кВт,20
Частога рабочая, кГц,10
Выходное напряжение. В,200
Точность стабилизации выходного напряжения, %,1
Генератор предназначен для применения в качестве источника
питания установок для инщгкционного нагрева.
i /////3
Заявители:
ООО НПФ ФРЕАЛ и К°
j;yt е г с/  . / /,
Моргун В.В.
Крусанова Г.П.
Вологдин В.В.
источники ИНФОРМАЦИИ
1.Рекламный лист BULLETIN Р-18 фирмы INDUCTOHEAT, USA, UNIPOWER UTF. 1996 г.
2.Рекламный лист BULLETIN Р-16 REV. 1 фирмы INDUCTOHEAT, USA, STATEPOWER SP5 & 7. 1996 г.