Высокочастотный многофункциональный источник питания для электротехнологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Латыпов, Айдар Рифович

• Латыпов, Айдар Рифович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Латыпов, Айдар Рифович

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ

1.1 Типы преобразователей для электротехнологических установок

1.2 Достоинства и недостатки существующих принципов построения систем питания установок индукционной закалки с двухчастотным нагревом

1.3 Многопостовые технологические установки как способ расширения функциональных возможностей индукционных установок

1.4 Регулирование выходной мощности преобразователей

1.5 Концепция комбинированного источника питания и определение его структуры

1.6 Согласующие многофункциональные трансформаторы как вторая ступень источника питания

1.6.1 Особенности рабочих процессов в ферромагнитных умножителях

1.6.2 Однофазный удвоитель с однофазным входом

1.6.3 Однофазный учетверитель частоты

1.7 Достоинства и недостатки системы «полупроводниковый преобразователь частоты - согласующий трансформатор»

1.8 Многоячейковые инверторы

ГЛАВА 2 СИНТЕЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО УМНОЖИТЕЛЯ И ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С ПОМОЩЬЮ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.1 Выбор типа полупроводникового преобразователя в качестве первой ступени источника питания

2.2 Анализ характеристик тиристорных инверторов с помощью схемотехнической модели

2.3 Исследование электромагнитных процессов системы «полупроводниковый преобразователь частоты - ферромагнитный однофазный удвоитель частоты»

2.4 Исследование электромагнитных процессов системы «полупроводниковый преобразователь частоты - ферромагнитный двухфазный учетверитель частоты»

2.5 Сравнительный анализ схемотехнических и имитационных моделей

2.6 Сравнительный анализ параметров предлагаемого и серийного источника питания для электротехнологии

ГЛАВА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЕ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

3.1 Габаритная мощность и коэффициент использования второй ступени каскада - ферромагнитного умножителя частоты

3.1 Определение рационального режима работы и коэффициента использования источника питания

3.3 Методика расчета электромагнитных параметров источника питания

3.3 Влияние подмагничивания на формирование тока повышенной частоты

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

4.1 Основные цели и задачи экспериментального исследования

4.2 Описание экспериментальной установки

4.3 Система управления источником питания

4.4 Расчет параметров ферромагнитного удвоителя частоты

4.5 Результаты экспериментального исследования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокочастотный многофункциональный источник питания для электротехнологии»

ВВЕДЕНИЕ

Ряд отраслей промышленности и народного хозяйства нуждаются в потреблении электрической энергии с нестандартными параметрами (регулируемым уровнем напряжения, нестандартной частотой, различным числом фаз и др.). Наиболее часто электроэнергия используется в двух формах: в виде переменного тока с частотой 50 Гц, в виде постоянного тока (свыше 25% всей вырабатываемой электроэнергии). Также для решения определенных задач электроэнергия используется с частотой, отличной от промышленной.

Разнообразие видов потребляемой электроэнергии вызывает необходимость ее преобразования: на сегодняшний день в развитых странах мира до 40% всей вырабатываемой электроэнергии подвергается преобразованию перед использованием. Одними из таких потребителей, нуждающихся в источниках питания повышенной или высокой частоты, являются электротехнологические установки, получившие широкое распространение в промышленности. Они применяются для термообработки металлов, высокочастотной пайки, поверхностной закалки деталей, нанесения и снятия изоляционного покрытия на нефтепродуктопроводах и во многих других технологических процессах. Стоит отметить, что совершенствование электро-технологии повлекло за собой создание материалов, обладающих новыми свойствами: более высокой прочностью, термостойкостью, устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, имеющих высокие электроизоляционные свойства и низкую теплопроводность. За счет применения вышеуказанных установок были получены высококачественные материалы и изделия из неиспользовавшегося ранее сырья или отходов производства. Современные успехи большинства отраслей промышленности науки достигнуты благодаря применению электротехнологических процессов.

В связи с ростом мощности установок и расширением их использования в промышленности особое значение приобрело совершенствование основной аппаратуры и источников питания, направленное на улучшение их

энергетических показателей, надежности и функциональных возможностей. В качестве источников питания установок электротехнологического назначения применяются преобразователи, основанные на различных принципах: машинные преобразователи, полупроводниковые преобразователи, ламповые генераторы и ряд других. Наибольшее распространение получили полупроводниковые преобразователи, которые по сравнению с ламповыми генераторами и машинными преобразователями обладают следующими преимуществами: возможностью изменения частоты, более высокими энергетическими показателями, меньшим расходом активных материалов. Однако у тиристорных и транзисторных преобразователей с ростом рабочей частоты уменьшается значение максимальной выдаваемой мощности. Данное ограничение частотного диапазона объясняется физической структурой полупроводниковых приборов. Технологическая необходимость увеличения выходной частоты до сотен кГц требует применения схемных решений, приводящих к усложнению структуры, системы управления и увеличению количества полупроводниковых элементов. Поэтому для обхода данного частотного ограничения, когда крайне важно получить рабочую частоту, превышающую предельную частоту тиристорного или транзисторного инвертора, применяются многоячейковые инверторы. Многоячейковые инверторы основаны на использовании нескольких одноячейковых инверторов. Таким образом, проведение научных исследований в направлении повышения энергетических показателей, расширения частотного диапазона и функциональных возможностей источников питания электротехнологических установок за счет применения комбинированной структуры является актуальной задачей.

В ряде случаев для питания различных технологических установок требуется несколько источников питания, настроенных на разные частоты. Так, в индукционном нагреве активно применяются двухчастотные преобразователи частоты, в частности, в таких процессах, как термообработка деталей сложной

формы: например, поверхностная закалка, требующая равномерного нагрева детали по сечению. Высокоинтенсивный нагрев под закалку зубчатых колес на двух отличающихся частотах позволяет получать равномерный по периметру закаленный поверхностный слой как по глубине, так и по твердости. Это существенно повышает качество зубчатых колес и увеличивает срок их службы. Известные на сегодняшний день принципы построения двухчастотных систем питания имеют недостатки: низкое качество детали вследствие перехода от одного индуктора к другому, сложные системы управления, дороговизну установки. Поэтому создание источника питания с возможностью формирования нескольких рабочих частот и обладающего улучшенными показателями также является актуальной задачей.

Над вопросами повышения энергетических показателей, расширения частотного диапазона и функциональных возможностей полупроводниковых преобразователей работали такие ученые, как А.М. Бамдас, Ю.М. Голембиовский, С.В. Дзлиев, Г.С. Зиновьев, Н.П. Митяшин, Л.Э. Рогинская, С.В. Шапиро, N. Mapham, Шэнь Цин Тун. Разработкой и производством источников питания занимаются такие зарубежные и отечественные предприятия, как «Нордекс», «Интерм», «Элсит», НПП «Параллель». Однако вопросы, посвященные изучению функциональных возможностей преобразователей частоты, требуют дальнейших исследований.

На сегодняшний день известно большое количество работ, посвященных анализу электромагнитных процессов в различных комбинированных схемах полупроводниковых преобразователей частоты. С целью увеличения выходной мощности или частоты инвертора в работах Omar EL-Nakeeb, Mostafa I. Marei, Ahmed A. El-Sattar рассматривается применение модульной

преобразовательной системы, состоящей из нескольких инверторов на базе IGBT модулей с гибридным управлением на основе ШИМ модуляции. При этом существует проблема объединения отдельных модулей и реализации системы управления. Одним из модулей преобразователей являются

высокочастотные трансформаторы, предназначенные для согласования нагрузки и гальванической развязки источников высокочастотного питания, а также регулирования режима их работы. Стоит отметить, что имеется отдельный вид преобразователей частоты - ферромагнитные умножители частоты, предназначенные для увеличения частоты в кратное число раз. В качестве согласующего трансформатора выгоднее использовать многофункциональный трансформатор, который наряду с согласованием нагрузки позволяет расширить частотный диапазон и функциональные возможности полупроводниковых преобразователей.

Разработка и исследование нового комбинированного источника питания на базе полупроводникового преобразователя и многофункционального трансформатора (ферромагнитного умножителя) позволит расширить частотный диапазон и функциональные возможности при одновременном обеспечении высокой выходной мощности.

Целью диссертационной работы является расширение функциональных возможностей источников питания электротехнологических установок за счет применения каскадного соединения полупроводникового преобразователя и многофункционального трансформатора. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследование электромагнитных процессов (форма и частота выходного напряжения, тока; мощность), протекающих в полупроводниковых преобразователях частоты, с использованием схемотехнических моделей с целью определения типа преобразователя, который можно использовать в качестве первой ступени комбинированной структуры источника питания;

2. Исследование электромагнитных процессов (кратное увеличение частоты, формирование выходного напряжения), протекающих в ферромагнитных умножителях частоты для последующего соединения с полупроводниковым преобразователем частоты с использованием имитационных моделей;

3. Анализ влияния различных параметров (значение тока подмагничивания и напряжения питания) на энергетические показатели источника питания и определение зоны его устойчивой работы;

4. Адаптация существующей методики расчета параметров ферромагнитного умножителя частоты с целью обеспечения устойчивой совместной работы с полупроводниковым преобразователем частоты путем определения коэффициентов трансформации с применением компьютерной модели;

5. Разработка, компоновка и исследование экспериментальной установки источника питания, основанного на совместной работе полупроводникового преобразователя и многофункционального трансформатора с целью подтверждения результатов исследования, полученных с использованием схемотехнических и имитационных моделей.

Методы исследований выбирались исходя из поставленных задач. При проведении теоретических исследований применялось схемотехническое и имитационное моделирование с использованием математических пакетов Matlab Simulink и Matlab Sim Power System. Достоверность полученных результатов подтверждаются корректной постановкой задач, а также результатами имитационного моделирования и натурального эксперимента.

Научная значимость и новизна работы:

1. Предложена структура высокочастотного источника питания для электротехнологии, отличающаяся применением ферромагнитного умножителя, которая позволяет функциональные возможности данного источника.

2. Доказано, что комбинированный источник питания на базе тиристорного инвертора и ферромагнитного умножителя обеспечивает расширение частотного диапазона при сохранении выходной мощности.

3. Показана возможность регулирования выходного напряжения источника питания путем изменения тока в обмотке подмагничивания

ферромагнитного умножителя при сохранении параметров колебательной системы.

4. Подтверждена возможность использования ферромагнитного умножителя частоты в качестве высокочастотного согласующего трансформатора в составе источника питания, что позволяет одновременно обеспечить формирование двух или более выходных напряжений различной частоты, расширение частотного диапазона, согласование выходного напряжения с нагрузкой.

Практическая ценность работы:

1. Созданные схемы источников питания формируют на выходе несколько частот и, соответственно, могут быть использованы в электротехнологии для реализации двухчастотного нагрева сложных деталей.

2. Разработанные схемотехнические и имитационные модели дают возможность настройки параметров источника питания комбинированной структуры, что позволяет с учетом реальных характеристик приборов проводить подробный анализ изменения энергетических показателей и оценить эффективность источников питания.

3. Предложенные схемотехнические решения позволяют увеличить выходную частоту транзисторных или тиристорных инверторов, что дает возможность значительно расширить область их применения в электротехнологии.

4. Разработанная экспериментальная установка источника питания может служить прототипом при разработке промышленных индукционных установок для электротехнологии с наличием индукционного нагрева.

Практическая ценность результатов работы подтверждается актом внедрения результатов в производственной деятельности ООО «Верба» при разработке преобразовательной техники.

Положения, выносимые на защиту:

1. Высокочастотный полупроводниковый источник питания, обладающий расширенными функциональными возможностями и частотным диапазоном, разработанный на базе полупроводникового преобразователя и многофункционального трансформатора (ферромагнитного умножителя).

2. Исследования, выполненные на основе разработанных схемотехнических и имитационных моделей, подтверждающие достижение следующих технических результатов при использовании предложенной схемы источника питания:

- увеличение предельной выходной частоты при сохранении высокой выходной мощности;

- получение одновременно двух или более выходных напряжений различной частоты;

- регулирование выходного напряжения путем изменения тока подмагничивания;

- гальваническая развязка нагрузки и источника питания.

3. Результаты физического эксперимента, подтверждающие адекватность компьютерной модели источника питания, основанной на совместной работе двух типов преобразователей.

4. Адаптированная методика расчета второй ступени -многофункционального трансформатора, которая в отличие от известных методик позволяет определить параметры ферромагнитного умножителя, обеспечивающие устойчивую совместную работу преобразователей частоты.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных и всероссийских научно-технических конференциях: VIII Международная молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения» (Казань, 2013 г.); II Международная научно-практическая конференция «Технические науки - основа современной инновационной системы» (Йошкар-Ола, 2013 г.); Молодежная научно-

практическая конференция «Электроэнергетические системы и сети. Энергосбережение» (Уфа, 2013 г.); IX Международная молодежная научная конференция «Тинчуринские чтения» (Казань, 2014 г.); II Российская молодежная научная школа-конференция «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» (Томск, 2014 г.); Международная научно-техническая конференция (XVIII Бенардосовские чтения) «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии» (Иваново, 2015 г.); XIII студенческая научно-практическая конференция «Научные исследования и практические разработки молодежи как наследие великой победы» (Кумертау, 2015 г.); Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 110-летию А.М. Бамдаса «Электротехнические комплексы и системы» (Уфа, 2015 г.); IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Интеграция образования, науки и производства в условиях многоуровневого профессионального образования» (Кумертау, 2016); IX международная научно-практическая конференция «Технические науки: проблемы и решения» (Москва, 2018).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 15 печатных работ, в том числе тезисы докладов и статьи, из которых 3 работы - в изданиях из перечня ВАК, получены 4 свидетельства на программу для ЭВМ, получен 1 патент РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация имеет общий объем 156 страниц и состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы из 106 наименований и трех приложений.

ГЛАВА 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ

1.1 Типы преобразователей для электротехнологических установок

Электротехнологические установки получили широкое распространение в различных отраслях промышленности. Компонентом, определяющим основные технико-экономические показатели электротехнологической установки, является источник питания, в качестве которого во многих случаях применяется высокочастотный преобразователь. Преобразователь может быть выполнен в виде лампового генератора, полупроводникового инвертора, машинного преобразователя.

При создании серийных источников питания одним из требований, предъявляемых к продукции, является обеспечение универсальности -соответствие условиям, возникающим при различных электротехнологических процессах. От специфики, области применения, определенного технологического процесса зависит диапазон выходной частоты, напряжение и другие параметры источников питания. Частота является определяющим параметром вышеуказанных устройств. В промышленности от значения частоты зависит глубина нагреваемого слоя заготовки и интенсивность нагрева

[1-5].

1 кВт'_!_I_I_I_!_I_!_I_I_I_

10 Гц 100 Гц 1 кГц 10 кГц 100 кГц 1 МГц

Частота

Рисунок 1.1 - Области применения преобразователей частоты

Поэтому каждому виду технологической операции соответствует свой определенный диапазон частот, при котором достигаются эффективные технико-экономические показатели. Эти соответствия приведены на рисунке 1.1.

При разработке источников питания для электротехнологических установок необходимо в первую очередь определить рабочую частоту технологического процесса, поскольку при расчете основных составляющих устройства необходимо обеспечить надежность и высокие энергетические показатели на данном частотном диапазоне. Объемы обрабатываемой заготовки или детали, скорость нагрева и требуемая производительность, в свою очередь, определяют мощность, предъявляемую к источникам питания. Существует ряд технологических процессов, в которых не требуется проникновение рабочего тока на большую глубину и больших мощностей. Напротив, в некоторых отраслях промышленности требуются источники питания с большой выходной мощностью порядка 1 МВт и высокой производительностью. Поэтому для обеспечения вышеуказанных условий существуют различные преобразователи частоты. Рассмотрим основные виды преобразователей частоты, применяемые в промышленности в качестве источников питания установок. Соотношения мощностей и частот, при которых рекомендуется использовать конкретный вид источника питания, приведены на рисунке 1.2. Как видно из рисунка, для некоторых технологических процессов возможно использование источников питания различного типа.

До развития полупроводниковой техники в промышленном хозяйстве в диапазоне частот выше 300 кГц активно применялись генераторы на электронных лампах [6-10]. До изобретения высокочастотных транзисторов ламповые генераторы были единственным типом источников питания, предельная выходная частота которых достигала 20 кГц. Развитие и распространение транзисторов и тиристоров привело к сокращению доли ламповых генераторов в электротехнологии. Однако ламповые генераторы и на

сегодняшний день являются основными для электротехнологических установок, нуждающихся в рабочей частоте порядка 1 МГц и выходной мощности порядка 10 кВт. Современные ламповые генераторы способны развивать мощность в несколько мегаватт с частотой сотни мегагерц. Стоит отметить, что ламповые генераторы имеют низкий коэффициент полезного действия (от 55 до 60%; у транзисторных инверторов КПД составляет 85-93%). Электронные лампы имеют ограниченный срок работы (2000-4000 часов) и являются дорогостоящими составляющими высокочастотного генератора. В связи с наличием высокого выходного напряжения (около 10 000 В) также возникает необходимость обеспечения повышенных мер безопасности, что приводит к дополнительным затратам и неудобствам. Эта отрицательная особенность вакуумных ламп и развитие полупроводниковой техники привели к резкому увеличению использования полупроводниковых источников питания для электротехнологии на частотах менее 1 МГц.

Рисунок 1.2 - Типы устройств для индукционной термообработки

Электромашинные генераторы обычно используются для получения частоты в диапазоне от 150 до 8000 Гц. Конструктивно генератор объединяют с приводным двигателем в единый преобразовательный агрегат. Недостатком

подобных источников питания является низкий КПД и большие массогабаритные показатели.

С развитием полупроводниковой техники в электротехнологические установки активно начали внедряться преобразователи на базе тиристоров или транзисторов. Полупроводниковые преобразователи по сравнению с применяемыми в настоящее время машинными преобразователями имеют следующие преимущества:

- возможность плавного регулирования рабочей частоты преобразователя, что позволяет при работе на нагрузку с меняющимися параметрами поддерживать режим, близкий к оптимальному, без переключений в силовых цепях;

- более высокие энергетические показатели: в частности, КПД полупроводниковых преобразователей на 7-15% выше, чем машинных;

- практически мгновенная готовность к работе;

- малое время простоев, связанных с ремонтом преобразователя и его узлов;

- сокращение расходов на обслуживание;

- меньший расход активных материалов.

В состав инверторной схемы, преобразующей постоянный ток в переменный, могут входить такие полупроводниковые элементы, как тиристоры и транзисторы.

Тиристоры применяют в инверторах, предназначенных для работы на диапазоне частот ниже 10 кГц при больших выходных мощностях. На частотах от 10 до 50 кГц применяют в основном транзисторные ключи. При частотах выше 50 кГц выгоднее использовать MOSFET транзисторы, для которых характерны низкие коммутационные потери на частотах выше 50 кГц. Транзисторам требуется меньшее время на восстановление запирающих свойств, но они не держат обратного напряжения. Для индукционного нагрева заготовок, представляющих собой полосы или болванки, требуется источник

питания с низкой частотой и высокой мощностью. Данные требования обусловливаются увеличенной глубиной проникновения вихревых токов в заготовку. Большая глубина проникновения позволяет уменьшить время нагрева детали и сделать более интенсивным прогрев сердцевины заготовки, улучшая однородность распределения температур. Тиристоры применяют и в качестве ключей в процессах, рассчитанных для работы при высоких напряжениях и очень больших токах. Однако в данном случае необходимо прикладывать обратное напряжение для обеспечения времени восстановления. Время восстановления запирающих свойств увеличивается с ростом мощности тиристоров и, соответственно, ростом рабочего тока. Отсюда можно сделать вывод, что с увеличением мощности установок уменьшается рабочая частота, реализуемая с применением полупроводниковых приборов [11-16]. Из всего сказанного следует, что полупроводниковые преобразователи частоты имеют ограниченный частотный диапазон, обусловленный физической структурой полупроводниковых ключей. Поэтому увеличение предельной частоты полупроводниковых преобразователей при сохранении максимальной мощности является актуальной задачей, решение которой описывается во второй главе данной работы.

1.2 Достоинства и недостатки существующих принципов построения систем питания установок индукционной закалки с двухчастотным нагревом

Для питания различных технологических установок требуется несколько источников питания, настроенных на определенную частоту. На сегодняшний день в индукционном нагреве активно применяются двухчастотные преобразователи частоты, обычно в тех случаях, когда необходимо обработать детали и/или заготовки сложной геометрической формы. Например, поверхностная закалка, требующая равномерного нагрева детали по сечению. Высокоинтенсивный нагрев под закалку зубчатых колес на двух отличающихся

частотах позволяет получать равномерный по периметру закаленный поверхностный слой как по глубине, так и по твердости. Это существенно повышает качество зубчатых колес и увеличивает срок их службы [17]. Ранее двухчастотный нагрев деталей реализовывался с использованием двух индукторов, питающихся от двух независимых источников питания, путем поочередного нагрева. В настоящее время с развитием автоматизации стало возможным увеличение мощности нагрева и сокращения цикла обработки. В таком режиме механическое перемещение детали приводит к ухудшению качества детали в связи с резкими перепадами температуры. Поэтому актуальной задачей является создание систем питания, которые обеспечат нагрев в одном индукторе сразу на двух частотах [18]. Рассмотрим известные на сегодняшний день принципы построения двухчастотных систем питания индукционных установок.

На рисунке 1.3, а и б приведены структурные схемы двухчастотных источников питания, использующих принципы сложения напряжений и токов соответственно. На схеме приняты следующие обозначения: ПНЧ -преобразователь низкой частоты, ПВЧ - преобразователь высокой частоты, И -индуктор, ФНЧ - фильтр низких частот, ФВЧ - фильтр высоких частот.

ПНЧ ИТ -1- СКнл

СКвч И }

ПВЧ - Ч Г

ИТ - <

а

б

Рисунок 1.3 - Двухчастотный источник питания:

а - сложения напряжений, б - сложения токов

Для обеспечения гальванической развязки источников питания необходимо подключать хотя бы один из источников питания к нагрузочной цепи через трансформатор. Учитывая, что масса и размеры трансформатора на высокой частоте существенно меньше, целесообразно именно ПВЧ выполнять с трансформаторным выходом. Недостатком указанной схемы является использование двух преобразователей частоты, что сказывается на стоимости источника питания и приводит к увеличению массогабаритных показателей индукционной установки.

Двухчастотное выходное напряжение может быть получено путем модуляции напряжения питания инвертора. Соответствующая настройка нагрузочных контуров позволяет выделить мощность в индукторе на частоте работы инвертора и частоте модуляции напряжения инвертора. Результаты применения данного способа можно увидеть в [17, 19, 20]. Таким образом, режим с модуляцией напряжения питания инвертора реализуем, однако имеет достаточно сложную систему управления, а постоянно меняющийся режим работы силовых транзисторов инвертора приводит к снижению надежности преобразователя, что является недостатком.

Третьим способом получения двухчастотного напряжения является поочередная генерация двух разных частот одним преобразователем. В данном случае преобразователь работает в импульсном режиме, который требует либо переключения выходных цепей, согласующих преобразователь с индуктором на разных частотах, либо использования частотно избирательной согласующей цепи. Более подробно этот способ описан в [17, 21, 22]. Данный способ генерации двухчастотного напряжения имеет преимущества перед другими, так как позволяет воспользоваться одним стандартным преобразователем частоты на базе инвертора напряжения. Однако импульсный режим работы снижает надежность установки, что также является недостатком.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Латыпов, Айдар Рифович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лавлесс, Д.Л. Характеристики и параметры источников питания для эффективного индукционного нагрева / Д.Л. Лавлесс, Р.Л. Кук, В.И. Руднев // Силовая электроника. - 2007. - №1. - С. 94-98.

2. Белкин, А.К. Тиристорные преобразователя частоты / А.К. Белкин, Т.П. Костюкова, Л.Э. Рогинская, А.А. Шуляк. - М.: Энергоатомиздат, 2000. -263 с.

3. Лебедев, А.В. Выбор источников питания для индукционного нагрева / А.В. Лебедев. - Саранск, 2015. - С. 50-60.

4. Афанасьев, А.М. Полупроводниковый преобразователь комбинированной структуры для установок высокочастотного индукционного нагрева: автореф. дис. ... канд. тех. наук /А.М. Афанасьев - Саратов, 2016. -С. 9.

5. Силкин, Е. Автономные несимметричные одноключевые инверторы с закрытым входом /Е. Силкин // Силовая электроника. - 2008. - №2. - С. 110116.

6. Силкин, Е. Параллельные инверторы напряжения для электротермии / Е.Силкин // Силовая электроника. - 2009. - №1. - С. 46-50.

7. Ромаш, Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры / Э.М. Ромаш - М.: Радио и связь, 1981. - 224 с.

8. Ловушкин, В.Н. Транзисторные преобразователи постоянного напряжения / В.Н. Ловушкин - М.:Энергия, 1967. - 112 с.

9. Беркович, Е.И. Тиристорные преобразователи высокой частоты / Е.И. Беркович, Г.В. Ивенский, Ю.С. Иоффе. - Л.:Энергия, 1973. - 200 с.

10. Пейсахович, В.А. Оборудование для высокочастотной сварки металлов /В.А. Пейсахович. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

11. Рогинская, Л.Э. Электромагнитные процессы и параметрический синтез одновентильных инверторов с обратным диодом для электротермии / Л.Э. Рогинская // Электричество. - 2003. - №12. - С. 40-45.

12. Волков, А.Г. Многозонные электронные конверторы для автономных систем генерирования электрической энергии: автореф. дис. ... канд. тех. наук. / А.Г. Волков - Новосибирск, 2016. - С. 4-7.

13. Кобзев, А. В, Энергетическая электроника / Б.И. Коновалов, В.Д. Семенов - Томск: Изд. ТУСУР, 2003. - 102 с.

14. Маевский, О.А. Энергетические показатели вентильных преобразователей / О.А. Маевский - М.: Энергия, 1978 - 320 с.

15. Преображенский, В.И. Полупроводниковые выпрямители / В.И. Дудкин- М.: Энергоатомиздат, 1986. - 136 с.

16. Гельман, М.В. Преобразовательная техника / М.В. Гельман, М.М. Дудкин, К.А. Преображенский - Челябинск, 2009. - 423 с.

17. Дзлиев, С.В. Актуальные проблемы теории и практики индукционного нагрева / С.В. Дзлиев - [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://docplayer.ru/50596156-Apih-05.

18. Ривкин, Г.А. Преобразовательные устройства. / Г.А. Ривкин. -М.: Энергия, 1970. - С. 200-240.

19. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи / А.Т. Бурков -М.: Транспорт, 1999. - 464 с.

20. Бальян, Р.Х. Тиристорные генераторы и инверторы / Р.Х. Бальян -Л.: Энергоиздат, 1982. - 223 с.

21. Зинин, Ю.М. Тиристорные умножители частоты / Ю.М. Зинин, С.М. Кацнельсон - Ч.1. Уфа - 1978. - 72 с.

22. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники / Г.С. Зиновьев Ч.1. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. - 199 с.

23. Беркович, Е.И. Полупроводниковые выпрямители / Е.И. Беркович, А.И. Боровой и др. - М.: Энергия, 1967. - 480 с.

24. Тонкаль, В.Е. Вентильные преобразователи переменной структуры / В.Е. Тонкаль, В.С. Руденко, В.Я. Жуйков и др. - К.: Наук, думка, 1989. - 336 с.

25. Чиженко, И.М. Основы преобразовательной техники / И.М. Чиженко, В.С. Руденко, В.И. Сенько - М.: Высш. школа, 1974. - 430 с.

26. ГОСТ 25953-83 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью 5 кВА и выше. - М.: Госкомитет по стандартам, 1983. - 3 с.

27. Бедфорд, Б. Теория автономных инверторов / Б. Бедфорт, Р. Хофт -М.: Энергия, 1969. - 280 с.

28. Чебовский, О.Б. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О.Б. Чебовский, Л.Г. Моисеев, Ю.В. Сахаров - М.: Энергия, 1975. - С. 109116.

29. Белкин, А.К. Разработка и проектирование тиристорных источников питания/ А.К. Белкин, С.А. Горбатков, Ю.М. Гусев, И.И. Парфенов, А.А. Шуляк - М.: Энергоатомиздат, 1994. - 272 с.

30. Гуревич, С. Г. Источники питания средней частоты установок индукционного нагрева /С.Г. Гуревич, В.В. Моргун- Л.: Машиностроение, 1980. - 64 с.

31. Петрович, В.П., Силовые преобразователи электрической энергии / В.П. Петрович, Н.А. Воронина, А.В. Глазачев - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 240 с.

32. Валенко, В.С. Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств /В.С. Валенко - М.: Додэка-XXI, 2001. - 368 с.

33. Розанов, Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники / Ю.К. Розанов- М.: Энергоатомиздат, 1992. - 296 с.

34. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника: от простого сложного / Б.Ю. Семенов- М.: Солон-Пресс, 2005. - 416 с.

35. Васильев, А. С. Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева/А.С. Васильев - М.: Энергоатомиздат, 1974. - 177 с.

36. Гусев, Электроника / В.Г. Гусев, О.М. Гусев - М.: Высшая школа, 1991. - 621 с.

37. Толстов, Ю.Г. Автономные инверторы тока / Ю.Г. Толстов- М.: Энергия, 1978. - 208 с.

38. Шамов А.Н. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок /А.Н. Шамов, В.А. Бонажков- М.: Машиностроение, 1974. - С. 170190.

39. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 160 с.

40. Либкинд, М.С. Высшие гармоники, генерируемые трансформаторами /М.С. Либкинд - М.: АН СССР, 1962. - 112 с.

41. Бамдас, А.М. Ферромагнитные умножители частоты/ А.М. Бамдас, И.В. Блинов, Н.В. Захаров, С.В. Шапиро - М.:Энергия, 1968. - 168 с.

42. Петров, Г.Н. Электрические машины: В 3-х ч. Трансформаторы / Г.Н. Петров. М.: Энергия, 1974. - 240 с.

43. Бамдас, А.М. Статические электромагнитные преобразователи частоты и числа фаз /А.М. Бамдас, В.А. Кулинич, С.В. Шапиро М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 208 с.

44. Фишлер, Я.Л. и др. Преобразовательные трансформаторы / Я.Л. Фишер- М.: Энергия, 1974. - 224 с.

45. Бамдас, А.М., Мостовые статические удвоители частоты / А.М. Бамдас, С.В. Шапиро // Известия вузов: Электромеханика. - 1960. - №6. - С. 70-89.

46. Бамдас, А.М. Статический ферромагнитный формирователь импульсов / А.М. Бамдас, И.В. Блинов, Л.Э. Рогинская, С. В. Шапиро // Магнитные аналоговые элементы. - М.: «Наука», 1965. - С. 70-83.

47. Бамдас, А.М.Трансформаторы, регулируемые подмагничиванием / А.М. Бамдас, С.В. Шапиро - Москва,1965. - 137 с.

48. Коптяев, Е.Н Промышленный умножитель частоты на базе трансформатора с вращающимся полем / Е.Н. Коптяев, В.М. Балашевич, П.В. Атрашкевич, // Интернет-журнал: - 2015. - №2. - Режим доступа: http: //naukovedenie.ru/PDF/112TVN215.pdf.

49. Загрядцкий, В.И., Ферромагнитные умножители частоты с вращающимся магнитным полем / В.И. Загрядцкий, Н.И. Кобыляцкий, А.П. Недзельский-Кишинев: «Картя Молдовеняскэ», 1973. - 43 с.

50. Инков, Ю.М. Проблема электромагнитной совместимости статических преобразователей электрической энергии в системах электроснабжения/Ю.М. Инков, Р.Р. Мамошин. М.: Информэлектро, 1982. - 72 с.

51. Рогинская, Л.Э. Исследования работы многофункциональных трансформаторов в качестве устройств обеспечения электромагнитной совместимости / Л.Э. Рогинская, А.Р. Латыпов, А.А. Меднов, А.Х. Минияров // Вестник ПНИПУ: Электротехника, информационные технологии, системы управления. - 2017. - №21. - С. 36-48.

52. Копылов, И.П. Электрические машины/И.П. Копылов - М.: Энерго-атомиздат, 1986. - 360 с.

53. Alfred Muhlbauer. History of Induction Heating and Melting. - VulkanVerlag GmbH, 2008. - 209 р.

54. Материалы сайта фирмы «РЭЛТЕК»: http://reltec.biz/

55. Материалы сайта фирмы «Курай»: http://kurai.ru

56. Материалы сайта «ВНИИЭТО» http://istra-vniieto.ru.

57. Материалы сайта фирмы «Электротехнология» http://inselt.ru.

58. Материалы сайта фирмы «Eges» http://eges.com.

59. Материалы сайта фирмы «Roboterm» http://roboterm.com.

60. Материалы сайта фирмы «Otto-junker» http://otto-junker.com.

61. Электронный ресурс [http://coretech.com.ua/docs/coretech_cosmoferrites_[2012].pdf]

62. Латыпов, А.Р. Тиристорный преобразователь частоты на базе схемы мостового последовательного инвертора с обратными диодами и удвоением частоты/ А.Р. Латыпов, Р.Р. Исмагилов// Тинчуринские чтения: VIII Международная молодежная научная конференция. В 4 т. - Т.1. - 2013. - С. 223.

63. Латыпов, А.Р. Тиристорный преобразователь частоты на базе схемы мостового последовательного инвертора с ферромагнитным умножителем частоты/ А.Р. Латыпов // Технические науки - основа современной инновационной системы: II Международная науч.-практ. конф. - Йошкар-Ола, 2013. - С. 57-58.

64. Рогинская, Л.Э. Многофункциональный источник питания для электротехнологии на основе полупроводникового преобразователя и ферромагнитного умножителя частоты/ Л.Э Рогинская, А.Р. Латыпов // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии: XVIII Бенардосовские чтения. - Иваново, 2015. - с. 48-52.

65. Латыпов. А.Р. Тиристорный преобразователь частоты на базе схемы мостового последовательного инвертора с ферромагнитным умножителем частоты/ А.Р. Латыпов, Р.Р. Исмагилов // Электроэнергетические системы и сети. Энергосбережение: межвуз. науч. сб. - Уфа: УГАТУ, 2013. - С. 118-120.

66. Латыпов. А.Р. Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания для электротехнологии / А.Р. Латыпов, Р.Р. Исмагилов // Тинчуринские чтения: IX Международная молодежная научная конференция. В 4 т.; Т.1.- Казань, 2014. - С. 213-214.

67. Латыпов, А.Р. Высокочастотный многофункциональный ферромагнитный полупроводниковый источник питания/ А.Р. Латыпов, Р.Р. Исмагилов// Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи: Вторая росс. молод. науч. конф./Томский политехн. универ. - Томск, 2014. - С. 57-59.

68. Латыпов, А.Р. Источник питания для электтротехнологии/ А.Р. Латыпов // Электротехнические комплексы и системы: материалы международной научно-практической конференции. - Уфа: РИК УГАТУ, 2017. -Т. 2. - 221 с.

69. Рогинская, Л.Э. Согласование выходных параметров инвертора для индукционного нагрева с параметрами нагрузки с помощью ферромагнитного умножителя частоты/ Л.Э. Рогинская, Р.Р. Исмагилов, Ю.В. Рахманова // Электротехнические и информационные комплексы и системы: межвузовский научный сборник. - Уфа, 2013. - Т. 9. - №2. - С. 12-17.

70. Рогинская Л.Э., Латыпов А.Р., Исмагилов Р.Р. Патент на полезную модель №155285 «Магнитополупроводниковый высокочастотный источник питания». http : //poleznayamodel .ru/model/15/155285. html.

71. Рогинская, Л.Э. Расширение частотного диапазона полупроводникового преобразователя на базе многофункциональных трансформаторов (умножители частоты) /Л.Э. Рогинская, А.Р. Латыпов// Практическая силовая электроника: научно-технический журнал. - Москва, 2015. - №2 (58). - С. 41-46.

72. Латыпов, А.Р. Высокочастотный многофункциональный источник питания с каскадным соединением полупроводникового и ферромагнитного преобразователей частоты / А.Р. Латыпов, Л.Э. Рогинская, Р.Р. Исмагилов// IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием 24 марта 2016г. - УГАТУ, Кумертау - С. 128-132.

73. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, Sim Power Systems и Simulink / И.В. Черных - Москва, 2008. - 288 с.

74. Бернас, С. Математические модели элементов электроэнергетических систем/ З. Зек, С. Бер. - М.: Энергоатомиздат, 1982. -312 с.

75. Латыпов, А.Р. Преобразование однофазной системы в многофазную в приложении Simulink математического пакета MATLAB / А.Р. Латыпов //

Научные исследования и практические разработки молодежи как наследие великой победы: межвузовский научный сборник. - Уфа: РИК УГАТУ, 2015. -С. 389-392.

76. Егоренков, Д.Л Основы математического моделирования. Построение и анализ моделей с примерами на языке МА^АВ / Д.Л. Егоренков, А.Л. Фрадков, В.Ю. Харламов - СПБ, 2012. - С. 126.

77. Самарский, А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры / А.А. Самарский, А.П. Михайлов - М.: Наука. Физматлит. - 1997. -320 с.

78. Кралин, А.А. Моделирование регулируемых преобразовательных агрегатов электролизных установок: автореф. дис. ... канд. тех. наук/А.А. Кралин. НГТУ. - Н. Новгород, 2002. - 18 с.

79. Гулянтьев, А.К. Визуальное моделирование в среде МАТКАВ./ А.К. Гуляннтьев -СПб.: ПИТЕР, 2000. - 340 с.

80. Потемкин, В.Г. Система инженерных и научных расчетов МАТЬАВ 5х: - В 2-х т. Т. 1. / В.Г. Потемкин - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. - 366 с.

81. Потемкин, В.Г. Система инженерных и научных расчетов МАТЬАВ 5х: - В 2-х т. Т. 2. / В.Г. Потемкин - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. - 304 с.

82. Копылов, И.П Некоторые вопросы обобщенного физико-математического моделирования электромеханических преобразователей энергии / И.П. Копылов, С.В. Гандилян, В.В. Гандилян // Электротехника, 1998. - №9 - 25 с.

83. Зинин, Ю.М. Методика схемотехнического моделирования и реновация резонансных инверторно-индукционных электротехнических комплексов / Ю.М. Зинин // Вестник УГАТУ, 2005. - Т. 6. - №2(13). - С. 21-25.

84. Исмагилов, Р.Р. Выбор параметров магнитополупроводникового высокочастотного источника питания / Р.Р. Исмагилов, А.Р. Латыпов // Электротехнические комплексы и системы: материалы всероссийской научно-

практической конференции, посвященной 110-летию А.М. Бамдаса. - Уфа: РИК УГАТУ, 2015. - С. 263-265.

85. Ахмеров, Р.А. Системы стабилизации напряжения и умножения частоты с промежуточным преобразованием числа фаз / Р.А. Ахмеров, Т.И. Попова, Л.Э. Рогинская// Техническая Электродинамика. - 1998. - №2. -С.30-34.

86. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов /П.М. Тихомиров. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 528 с.

87. Умнов, А.М. Современные численно-аналитические пакеты для сложных инженерно-физических вычислений /А.М. Умнов, В.А. Туриков, М.Н. Муратов, В.П. Милантьев - М.:РУДН, 2008. - 154 с.

88. Латыпов, А.Р. Полупроводниковый преобразователь частоты с многофункциональным трансформатором / А.Р. Латыпов, Л.Э. Рогинская Практическая силовая электроника. - №3(67). - 2017. - С. 37-41.

89. Бернштейн, И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока. / И.Я. Бренштейн - Москва, 2013. - 92 с.

90. Фильц, Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей / Р.В. Фильц - Киев: Науковая думка, 1979. - 203 с.

91. Борисов, П.А. Расчет и моделирование выпрямителей / П.А. Борисов. В.С. Томасов - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2009. - 169 с.

92. Хныков, А.В. Теория и расчет трансформаторов источников вторичного электропитания / А.В. Хныков- М.: СОЛОН-Прессс, 2004. - 128 с.

93. Васина В.И. Конструирование силовых полупроводниковых преобразователей /В.И. Васина, Г.Н. Горбачева. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -220 с.

94. Лалетин, В.И. Проектирование тиристорных преобразователей для электроприводов постоянного тока / В.И. Лалетин - Вятка, 2006. - 131 с.

95. Исаев, И.П. Вероятностные методы расчета полупроводниковых преобразователей / И.П. Исаев, Ю.М. Инъяков, М.А. Маричев. - М: Энергоиздат, 1983. - 96 с.

96. Лейтес, Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов / Л.В. Лейтес - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 320 с.

97. Вольдек, А.И. Электрические машины. Изд. 2-е перераб. и доп. / А.И. Вольдек - Л.: Энергия, 1974. - 839 с.

98. Гончарук, А.И. Расчет и конструирование трансформаторов: Учебное пособие. / А.И. Гончарук- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

99. Буль, Б.К. Основы теории и расчета магнитных цепей /Б.К. Буль -М.: Энергия, 1964. - 464 с.

100. Бальян, Р.Х. Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств / Р.Х. Бальян, В.П. Обрусник -Томск, 1987. - 168 с.

101. Нейман, Л.Р. Теоретические основы электротехники / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчан - М.: Энергия, 1967. - Т. 1. - 523 с.

102. Латыпов, А.Р. Параметрический синтез многофункциональных высокочастотных трансформаторов / А.Р. Латыпов, Л.Э. Рогинская, А.А. Меднов//Вестник МЭИ, 2019.

103. ГОСТ Р 50397-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения. - Москва, 1996. - 16 с.

104. Глинтерник, С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей / С.Р. Глинтерник. - Л.: Наука, 1968. - 308 с.

105. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов - Москва, 1973. - 185 с.

106. Рогинская, Л.Э. Высокочастотный источник питания с каскадным соединением полупроводникового и ферромагнитного преобразователей частоты / Л.Э. Рогинская, А.Р. Латыпов// Вестник УГАТУ. - Уфа, 2016. - С. 107-113.

107. Латыпов, А.Р. Источник питания для индукционных установок с двухчастотным нагревом / А.Р. Латыпов// Технические науки: проблему и решения: материалы IX Международной научно-практической конференции. -М.: Интернаука, 2018. - С. 104-108.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет электромагнитных параметров тиристорного преобразователя частоты

Рассмотрим расчет симметричного резонансного инвертора (без встречно-параллельных диодов). Для определения параметров инвертора принимаем следующие допущения:

- напряжение нагрузки иН изменяется по синусоидальному закону с частотой юН;

- напряжение на коммутирующем конденсаторе синусоидально;

- ток источника питания имеет постоянную величину, равную Д.

В рассматриваемом инверторе имеется два резонансных контура, последовательный и параллельный. Параллельный контур - нагрузочный, его частота юН равна или близка к частоте управления юу. Последовательный контур - коммутирующий. При расчете считаем заданными:

- номинальная мощность нагрузки РН = 10 кВт;

- номинальное напряжение нагрузки иН = 250 В;

- частота управления ^у = 10 кГц;

- затухание нагрузочного контура Эн = 0,1^0,15;

- затухание колебательного контура ЭК = 0,6^1,6, имеет различные значения для различных схем инверторов.

В первую очередь определяем значение тока нагрузки:

I = Р = 10000 = 40 д. (АЛ)

и 250 v У

Далее определяем эквивалентное сопротивление нагрузочного контура:

RЭ = и = 250 = 6,25 Ом. (А.2)

Э I 40 v У

Вычисляем сопротивление нагрузки:

RН = RЭ эН = 6,25 • 0,122 = 0,09 Ом. (А.3)

где Dн - затухание нагрузочного контура, принимаем равным 0,12 схемы.

После этого определяем волновое сопротивление нагрузочного контура:

р Н = «Н = = 0,75. (А.4)

Dн 0,12

Теперь определяем волновое сопротивление коммутирующего контура:

Рк -1"61 -^ (А.5)

где Dк - затухание коммутирующего контура, принимаем равным 0,8 для рассматриваемой схемы инвертора.

Выражаем значение компенсирующей емкости через известные нам данные:

СН = D =-^" 0,122-3 = 21,1-10 "6 Ф. (А.6)

Н - DH - шН 6,25 - 0,12 - 62,8 -103

Индуктивность нагрузочного контура:

- «з ■ А.-41 -А - 6,25-0Д2.у 1 -(Щ2 -11 . 10-6 Гн. (А.7)

Н юН 62,8 ■ 103

Элементы коммутирующей цепи находим по схеме уравнений, представленной ниже:

Ск = Р к, (А.8)

ск

2f. (А.9)

■\ilk ск

Решая систему уравнений 3.8 и 3.9, определяем недостающие значения параметров коммутирующей цепи: ЬК и СК:

ЬК -124 мкГн, (А.10)

СК - 2,04 мкФ. (А.11)

1

Полученные значения нагрузочной и коммутирующей цепи преобразователя частоты удобно использовать при работе с компьютерной моделью и при сборке макета. При расчете параметров нами был выбрано значение затухания коммутирующего контура Эк = 8. В зависимости от его значения можно получить различные параметры преобразователя [85, 86].

Таблица А.1 - Параметры преобразователя частоты

и(пит) 250,00 250,00 250,00 250,00 250,00 250,00 250,00

Дпит) 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00

Р(пит) 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00 10000,00

Цд) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Дн 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12

Дк 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60

I 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00

Rэ 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25 6,25

Ин 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09

&н 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

&к 10,42 8,93 7,81 6,94 6,25 5,21 4,46 3,91

Сн 0,000021 0,000021 0,000021 0,000021 0,000021 0,000021 0,000021 0,000021

Цн 0,000011 0,000011 0,000011 0,000011 0,000011 0,000011 0,000011 0,000011

Ск 0,0000015 0,0000018 0,0000020 0,0000023 0,0000025 0,0000031 0,0000036 0,0000041

Цк 0,000166 0,000142 0,000124 0,000111 0,000100 0,000083 0,000071 0,000062