Ключові слова
transistor inverter
resonant circuit
low frequency pulse-modulation
mathematical model
computer simulation перетворювач
транзисторний інвертор
резонансне коло
низькочастотна імпульсна модуляція
математична модель
комп'ютерне моделювання
Як цитувати
Анотація
Транзисторні перетворювачі широко використовуються в установках індукційного нагріву в частотному діапазоні 10–440 кГц. Для реалізації значної частини технологічних задач знаходить застосування схема перетворювача, яка складається з некерованого випрямляча та регульованого інвертора напруги. В статті розглянуто схему інвертора напруги мостового типу, до виходу якого під'єднано через погоджувальний трансформатор індуктор з тілом, що нагрівається, та компенсуючий конденсатор. Схему заміщення навантаження інвертора можна представити як послідовний резонансний контур, що складається з індуктивності L, ємності С та активного опору: R. Невеликі динамічні втрати потужності є значною перевагою інверторів з низькочастотним (НЧ) регулюванням порівняно зі способами регулювання на основній частоті Це досягається за рахунок перемикання транзисторів при струмі близькому до нуля, що відповідає режиму роботи на частоті, близькій до власної частоти резонансного контуру. Для забезпечення цього використовується система автоматичного підстроювання частоти. При НЧ модуляції час модуляції та час ввімкненого стану чи час вимкненого стану доцільно характеризувати цілими числами що кратні тріоду вихідної напруги інвертора. Розроблено математичну модель транзисторного інвертора напруги з послідовним резонансним контуром на виході у вигляді двох систем рівнянь миттєвого значення струму на виході інвертора та напруги на резонансному конденсаторі для двох інтервалів, яка дозволяє проводити аналіз роботи транзисторного інвертора напруги з НЧ імпульсною модуляцією при різних комбінаціях. Для перевірки справедливості припущень відносно аналізу по методу першої гармоніки та точності отриманих результатів проведено комп'ютерне моделювання роботи послідовного резонансного транзисторного інвертора напруги з НЧ імпульсною модуляцією при НЧ-ШІМ та НЧ-ЧІМ. Отримано залежності максимальної похибки математичної моделі добротності від Q резонансного контуру. Бібл. 6, рис. 4.
Посилання
Gelman M., Lokhov S. Thyristor regulators of AC voltage. Moskva: Energiia, 1975. 104 p. (Rus.)
Z eman S., Sandyrev O. Code-pulse regulation method of technological parameters of frequency converter induction heating equipment // Izvestiia Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta. – 2007. Vol. 310. No 1. P. 191–196. (Rus.)
Pavlov H., Obrubov A., Pokrovskiy M. Mathematical model of a series-resonant converter with relay control. // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk «Power electronics and energy efficiency». – 2002. – Vol.1. – P. 55–58. (Rus.)
Yurchenko M., Gutsaliuk V., Shevchenko P., Gerasymenko P. Transistor voltage inverter for induction heating equipment with low frequency modulation in the mode of load current’s stabilization // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyj vypusk “Problems of modern electrotechnics”. – 2008. – Vol. 2. – P. 109–112. (Ukr.)
Yurchenko M., Gutsaliuk V., Shevchenko P., Gerasymenko P., Sliesarevskyi I. Low-frequency methods of current adjusting in transistor voltage inverter induction heating equipment // Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Nacionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2007. – No 18. – P. 108–111. (Ukr.)
Hideaki Fujiata, Hirofumi Akagi. Pulse-density-modulated power control of a 4kW, 450 kHz voltage-source inverter for induction melting applications // IEEE transactions on industry applications. March/April 1996. Vol. 32. No 2.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Array