Нагрев электрическим, магнитным или электромагнитным полем: ..источники тока – H05B 6/04

Изобретение относится к области технических устройств, обеспечивающих нагрев электромагнитным полем СВЧ реакционной среды при проведении химического синтеза. Изобретение предназначено для химического синтеза наноматериалов для промышленности и науки и позволяет проводить исследования кинетики химического синтеза с обеспечением контролируемого и управляемого воздействия микроволнового излучения на реакционную среду. Устройство микроволнового химического синтеза содержит компьютер, магнетрон, блок плавно изменяемого напряжения питания, реакторную камеру с размещенным в ней реакторным сосудом, на который через отверстие в стенке реакторной камеры направлен оптический термодатчик, электрически соединенный с аналогово-цифровым преобразователем термодатчика, выход которого соединен с первым входом компьютера, и волновод прямоугольного сечения, соединенный одним концом с магнетроном, другим концом с реакторной камерой, а выход блока плавно изменяемого напряжения питания соединен с магнетроном. В устройство дополнительно введены блок измерения коэффициента отражения, содержащий четыре зонда блока измерения коэффициента отражения и четырехканальный преобразователь аналоговых микроволновых сигналов в цифровой сигнал, каждый из каналов которого электрически связан с одним из зондов блока измерения коэффициента отражения, а выход четырехканального преобразователя аналоговых микроволновых сигналов в цифровой сигнал со вторым входом компьютера, блок динамического согласования, содержащий зонд и шаговый линейный привод блока динамического согласования, электрически связанный с первым выходом компьютера, а механически с зондом блока динамического согласования, при этом вход блока плавно изменяемого напряжения питания электрически соединен со вторым выходом компьютера. Технический результат - повышение стабильности проведения химического синтеза, безопасности эксплуатации устройства и долговечности магнетрона. 1 ил.

Изобретение относится к индукционной тепловой обработке непрерывных или дискретных изделий, в которой для управления индукцией тепловой обработкой изделий используют управление на основе широтно-импульсной модуляции или управление амплитудой. Технический результат - изменение частоты инвертора при регулировке уровня выходной мощности и управление частотой источника мощности для достижения оптимального индукционного нагрева за счет управления глубины проникновения. В устройстве и способе индукционного нагрева изделия изделие продвигается сквозь индуктор для его индукционной термообработки. Индуктор имеет электрическую мощность переменной частоты. При изменении частоты величиной электрической мощности управляют путем регулировки скважности или амплитуды. Альтернативно, изделие может быть неподвижным, а индуктор может перемещаться вдоль изделия, либо можно использовать комбинированное и скоординированное перемещение как изделия, так и индуктора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано к качестве источника питания для установок индукционного нагрева и формирования тока для нагрева. Техническим результатом изобретений является уменьшение количества тиристоров и уменьшение напряжений на тиристорах и диодах до двойного выходного напряжения трансформатора за счет обеспечения непрерывности тока индуктора. Преобразователь со звеном повышенной частоты содержит однофазный инверторный мост со встречно-параллельными диодами, трансформатор, выпрямитель, две системы управления, одна из которых управляет работой транзисторов инвертора. Выпрямитель выполнен диодным с нулевой точкой и нагружен на резонансный контур. Параллельно резонансному контуру включен тиристор, связанный со второй системой управления. При управлении преобразователем интервал t₁ импульсов управления транзисторами, на котором формируется положительная полуволна тока в нагрузке, чередуют с интервалом t₂ нулевой паузы, во время которого с помощью первой системы управления закрывают все транзисторы инвертора, с помощью второй системы управления отпирают тиристор, включенный параллельно резонансному контуру, обеспечивая режим двойной проводимости тока индуктора и формирование отрицательной полуволны тока нагрузки. Интервал подачи управляющих импульсов инвертора всегда меньше интервала нулевой паузы, на котором замыкается тиристор (t₁<t). 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева и плавки металлов. Техническим результатом является генерирование высокочастотного однофазного электромагнитного поля на этапе расплавления металла и двухчастотного двухфазного электромагнитного поля на этапе электромагнитного перемешивания расплавленного металла и его подогрева одним преобразовательным устройством, упрощение и снижение потерь. Преобразовательное устройство для индукционного нагрева на основе параллельного мостового резонансного инвертора содержит два вентильных моста на четырех управляемых вентилях с диагоналями постоянного и переменного тока, части дросселя колебательного контура, источник питания, два конденсатора, двухобмоточный индуктор, полуобмотки которого расположены на боковой поверхности тигля вдоль оси индуктора и перпендикулярно этой оси в чередующейся последовательности. В системе управления в процессе расплавления шихты формируют высокочастотное однофазное электромагнитное поле, а в процессе электромагнитного перемешивания и подогрева расплавленного металла формируют двухчастотное двухфазное электромагнитное поле: низкочастотное электромагнитное поле с модуляцией по высокой частоте. По низкой частоте электромагнитное поле, формируемое вторым вентильным мостом, сдвинуто на 90° эл. по отношению к первому вентильному мосту. 2 н.п. ф-лы., 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в индукционных нагревателях и других электротехнологических нагрузках. Техническим результатом является повышение надежности работы преобразователя частоты. В способе управления преобразователем частоты с трехфазным мостовым полностью управляемым выпрямителем и двухтактным согласованным инвертором с резонансной коммутацией и нагрузкой в виде параллельного колебательного контура первого вида поочередно подают сдвоенные импульсы управления, сдвинутые между собой на угол =60°, длительностью , с углом регулирования , на вентили выпрямителя и инвертора, формируя прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке. При углах регулирования >60 поочередно на каждый смежный вентиль основному вентилю выпрямителя, вступившему в работу последним, подают третий импульс управления при угле, соответствующем углу регулирования основного вентиля выпрямителя =120°, длительностью . Максимальный угол регулирования устанавливают из условия 90°- . Измеряют мгновенные значения напряжений на емкостях фильтра параллельного колебательного контура нагрузки и всех вентилях инвертора. Очередные вентили инвертора включают в момент восстановления положительного мгновенного напряжения на всех вентилях инвертора. Вентили инвертора выключают в момент равенства уменьшающегося модуля мгновенного значения напряжения на емкости параллельного колебательного контура нагрузки мгновенному значению напряжения на емкости фильтра. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Техническим результатом является расширение области применения автономного согласованного инвертора с резонансной коммутацией. В способе управления автономным согласованным инвертором с резонансной коммутацией управляемых вентилей, источником постоянного напряжения питания Е на входе, параллельным колебательным контуром с высокой добротностью в интервале [1, 30], дополнительным дросселем с индуктивностью kL, где k - числовой коэффициент, принимающий значения в интервале [1/2, 5], a L - эквивалентная индуктивность нагрузки, формируют и поочередно подают импульсы управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны переменного напряжения на нагрузке, определяют моменты перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль, очередные импульсы управления формируют и подают и очередные управляемые вентили включают с опережением относительно моментов перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль на угол в интервале [ /12, /3], измеряют напряжение питания и мгновенное значение переменного тока i нагрузки. Моменты перехода мгновенного значения переменного напряжения на нагрузке через нуль определяют путем решения уравнения, равнозначного приведенному: Е-kL di/dt=0. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании источников питания для индукционных нагревателей и других высокочастотных электротехнических нагрузок. Техническим результатом является повышение надежности работы автономного согласованного инвертора с квазирезонансной коммутацией. В автономном согласованном инверторе с квазирезонансной коммутацией, содержащем подключенный к входным выводам инвертора через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на управляемых вентилях 3-6 с встречно-параллельными диодами 7-10, зашунтированный конденсатором фильтра 11, выходной вывод переменного тока однофазного моста соединен с выходным выводом инвертора через коммутирующий дроссель 12, выходные выводы инвертора зашунтированы компенсирующим конденсатором 13, к выходным выводам инвертора подключена нагрузка 14, второй выходной вывод переменного тока однофазного моста соединен с вторым выходным выводом инвертора через второй коммутирующий дроссель 15, коммутирующие дроссели выполнены магнитосвязанными и включены согласно, управляемые вентили зашунтированы коммутирующими конденсаторами 16-19, а выходные выводы переменного тока однофазного моста зашунтированы снабберным конденсатором 20. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного трехфазного электромагнитных полей и упрощении. Трехфазный с нулевым выводом двухчастотный инвертор напряжения состоит из трех однофазных однотактных инверторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных подстроечного дросселя, транзистора, однофазной активно-индуктивной нагрузки и компенсирующего конденсатора. Все инверторы подсоединены к источнику постоянного напряжения с образованием из трех однофазных активно-индуктивных нагрузок трехфазной активно-индуктивной нагрузки, включенной по схеме «звезда». Все транзисторы включены в прямом направлении по отношению к полярности источника постоянного напряжения и зашунтированы встречными диодами, а однофазные активно-индуктивные нагрузки зашунтированы компенсирующими конденсаторами. Трехфазный с нулевым выводом двухчастотный инвертор напряжения дополнительно снабжен тремя контурами, каждый из которых состоит из конденсатора и дросселя, при этом в каждом контуре конденсатор включен между транзистором и активно-индуктивной нагрузкой, а дроссель включен параллельно цепи, образованной последовательно соединенными упомянутым конденсатором и активно-индуктивной нагрузкой. 2 н.п.ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного электромагнитных полей и упрощении. Предлагаемое устройство состоит из четырех управляемых вентилей-тиристоров, из которых первый и второй образуют первый каскад и первыми выводами через первый входной дроссель подсоединены к первому полюсу источника постоянного напряжения, а третий и четвертый управляемые вентили, которые образуют второй каскад, вторыми выводами через второй входной дроссель соединены с вторым полюсом источника постоянного напряжения, при этом к вторым выводам первого и второго управляемых вентилей подсоединены параллельно соединенные активно-индуктивная нагрузка-индуктор и первый коммутирующий конденсатор, при этом к крайним выводам активно-индуктивной нагрузки-индуктора первыми выводами подсоединены первый и второй подстроечные дроссели, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьего и четвертого управляемых вентилей, причем к этим же точкам подсоединен второй коммутирующий конденсатор. 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного электромагнитных полей и упрощении. Первый вариант устройства состоит из пяти управляемых вентилей тиристоров, два из которых - первый и второй -образуют первый каскад и первыми выводами через первый входной дроссель подсоединены к первому полюсу источника постоянного напряжения, при этом ко вторым выводам первого и второго управляемых вентилей подсоединены параллельно соединенные первый коммутирующий конденсатор и активно-индуктивная нагрузка-индуктор, которая выполнена из трех равных согласно последовательно соединенных секций, а третий, четвертый и пятый управляемые вентили, которые образуют второй каскад, первыми выводами соединены с точками последовательного соединения подстроечных дросселей первого, второго и третьего с коммутирующими конденсаторами вторым, третьим и четвертым в трех последовательных контурах, каждый из которых подсоединен параллельно одной из трех секций активно-индуктивной нагрузки-индуктора, при этом вторые выводы трех дополнительных вентилей третьего, четвертого и пятого соединены с первым выводом второго входного дросселя, второй вывод которого соединен с вторым полюсом источника постоянного напряжения. Во втором варианте устройства дополнительно введены три дополнительных контура, каждый из которых также состоит из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и подстроенного дросселя, при этом каждый из этих контуров также соединен параллельно с одной из трех секций активно-индуктивной нагрузки-индуктора, при этом к общим точкам соединения коммутирующих конденсаторов и подстроечных дросселей каждого дополнительного последовательного контура подсоединены первые выводы шестого, седьмого и восьмого управляемых вентилей второго каскада, вторые выводы которых соединены с первым выводом второго входного дросселя. Переключение первого и второго управляемых вентилей первого каскада в обоих вариантах устройства обеспечивает формирование высокочастотного электромагнитного поля, а переключение третьего, четвертого и пятого управляемых вентилей второго каскада в первом варианте устройства и переключение третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого управляемых вентилей второго каскада во втором варианте устройства обеспечивает формирование трехфазного низкочастотного электромагнитного поля. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металлов. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного трехфазного электромагнитных полей и упрощении. Трехфазный двухчастотный инвертор тока состоит из входного дросселя и трех однофазных однотактных инверторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных транзистора, диода, однофазной активно-индуктивной нагрузки и компенсирующего конденсатора, при этом все однофазные инверторы первыми выводами транзисторов подсоединены к второму выводу входного дросселя, первый вывод которого соединен с первым полюсом источника постоянного напряжения, а вторыми выводами однофазных активно-индуктивных нагрузок инверторы подсоединены к второму полюсу источника постоянного напряжения с образованием трехфазной активно-индуктивной нагрузки, включенной по схеме «звезда», при этом все транзисторы включены в прямом направлении по отношению к полярности источника постоянного напряжения, диоды включены согласно последовательно с транзисторами, а однофазные активно-индуктивные нагрузки зашунтированы компенсирующими конденсаторами. Трехфазный двухчастотный инвертор тока дополнительно снабжен тремя контурами, каждый из которых состоит из конденсатора и дросселя, при этом в каждом контуре конденсатор включен между диодом и активно-индуктивной нагрузкой, а дроссель включен параллельно цепи, образованной последовательно соединенным упомянутым конденсатором и активно-индуктивной нагрузкой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металла. Технический результат заключается в увеличении выходного напряжения и упрощении преобразовательного устройства без увеличения питающего напряжения. Преобразовательное устройство содержит источник постоянного напряжения, первый и второй фильтровые дроссели, первый и второй управляемые вентили, первую нагрузку-индуктор, первый конденсатор и первое пусковое устройство, при этом с первым полюсом источника постоянного напряжения соединен первый вывод первого фильтрового дросселя, второй вывод которого соединен с двумя соединенными между собой первыми выводами, первого и второго управляемых вентилей, при этом второй вывод первого управляемого вентиля соединен с соединенными между собой первыми выводами первой нагрузки-индуктора, первого конденсатора и первого пускового устройства, при этом вторые выводы этих элементов также соединены между собой, при этом второй вывод второго управляемого вентиля и вторые выводы первой нагрузки-индуктора, первого конденсатора и первого пускового устройства соединены между собой и подсоединены к первому выводу второго фильтрового дросселя, второй вывод которого подсоединен ко второму полюсу источника постоянного напряжения. Описаны варианты устройства. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для индукционного нагрева и плавки металла. Технический результат заключается в одновременном генерировании высокочастотного и низкочастотного многофазного электромагнитных полей и упрощении. Основная схема многофазного двухчастотного преобразовательного устройства содержит источник постоянного напряжения, первый и второй фильтровые дроссели, а также три цепи, каждая из которых образована управляемым вентилем, последовательно с которым соединена одна из обмоток нагрузки-индуктора, зашунтированная конденсатором, при этом к первому выводу источника постоянного напряжения подсоединен первый вывод первого фильтрового дросселя, второй вывод которого соединен с тремя первыми выводами трех управляемых вентилей, при этом вторые выводы трех обмоток нагрузки-индуктора, зашунтированных конденсаторами, соединены между собой и подсоединены к первому выводу второго фильтрового дросселя, второй вывод которого соединен с вторым полюсом источника постоянного напряжения, при этом нагрузка-индуктор выполнена из трех обмоток, две из которых включены согласно последовательно, а все три управляемых вентиля включены в прямом направлении по отношению к полярности источника постоянного напряжения. Каждая обмотка нагрузки-индуктора с шунтирующим конденсатором настроена на высокую частоту двухчастотного поля нагрузочного контура. Параллельно каждой обмотке нагрузки-индуктора включен последовательный контур из емкости и индуктивности, собственная частота которого равна низкой частоте двухчастотного поля нагрузочного контура. Высокочастотная и низкочастотная многофазная составляющие электромагнитного поля в нагрузочном контуре формируются путем специального алгоритма управления управляемыми вентилями, когда каждый управляемый вентиль неоднократно включается и выключается и формирует пачки высокочастотных импульсов, сдвинутых по фазе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания с выпрямителем/инвертором с устройством индукционного нагрева или плавления. Технический результат состоит в обеспечении резонансно настроенной схемы с индуктором. Устройство включает в себя подстроечный конденсатор, подключенный между выходом выпрямителя и входом инвертора, который формирует резонансный контур с индуктором на рабочей частоте инвертора. Кроме того, индуктор может быть сформирован из активного индуктора, соединенного с выходом инвертора, и пассивного индуктора, включенного параллельно с резонансным подстроечным конденсатором. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 19 ил.

Предлагаемое изобретение - однофазное преобразовательное устройство переменно-переменного тока для индукционного нагрева относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева и плавки металлов и сплавов. Технический результат при осуществлении изобретения заключается в возможности формирования двухчастотной системы токов в нагрузке-индукторе при частоте высокочастотной составляющей тока нагрузки-индуктора, равной частоте питающего переменного напряжения, при этом частота низкочастотной составляющей тока нагрузки-индуктора по крайней мере в несколько раз ниже частоты питающего переменного напряжения. Устройство содержит два идентичных одинарных, имеющих входные и выходные выводы преобразовательных устройства, при этом их входные выводы подсоединены к питающему источнику переменного напряжения, а выходные выводы подсоединены к нагрузочным контурам, каждый из которых образован активно-индуктивной нагрузкой-индуктором, зашунтированной компенсирующим конденсатором. Каждое одинарное преобразовательное устройство, например первое, состоит из 4-х полностью управляемых вентилей. Два первых из этих полностью управляемых вентилей - 1-й и 2-й подсоединены к разным выводам источника питания переменного напряжения, при этом упомянутые вентили соединены согласно последовательно в прямом направлении по отношению к положительной полярности, например, первого полупериода питающего переменного напряжения и подсоединены к нагрузочному контуру таким образом, чтобы при их открывании подавать на нагрузочный контур напряжение одной, например, положительной полярности в течение каждого первого полупериода питающего переменного напряжения для формирования первого полупериода тока низкой частоты. Два вторых из этих полностью управляемых вентилей - 3-й и 4-й - также подсоединены к разным выводам источника питания переменного напряжения, при этом упомянутые вентили также соединены согласно последовательно в прямом направлении по отношению к положительной полярности того же первого полупериода питающего переменного напряжения и подсоединены к нагрузочному контуру таким образом, чтобы при их открывании подавать в нагрузочный контур напряжение одной, но отрицательной полярности в течение каждого первого полупериода питающего переменного напряжения для формирования второго полупериода тока низкой частоты. Второе идентичное одинарное преобразовательное устройство подсоединено к питающему источнику переменного напряжения и к первому устройству таким образом, чтобы в течение каждого второго, т.е. отрицательного полупериода питающего переменного напряжения, подавать на свой нагрузочный контур напряжение положительной и отрицательной полярности для формирования в нем разнополярных полупериодов тока низкой частоты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.