Пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом

Пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом, що містить підключені до джерела живлення випрямляч, імпульсний трансформатор високої 3 тів та з'єднань, що дозволить керувати формою та амплітудою вихідного струму при його широтноімпульсному модулюванні і за рахунок цього створювати струм необхідної величини і форми, який підводиться до порошкового матеріалу, що спікається. Крім того, використання одного джерела струму складної форми дозволить зменшити масогабаритні показники пристрою. Суть корисної моделі полягає в тому, що пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом містить підключені до джерела живлення випрямляч, імпульсний трансформатор високої потужності, дроселі та електроди, згідно з корисною моделлю, додатково оснащений фільтром, підключеним паралельно до випрямляча, блоком зарядки фільтра, що містить паралельно з'єднані ключ та струмообмежуючий резистор і підключений послідовно до випрямляча, транзисторним напівмостовим інвертором напруги, підключеним паралельно до фільтра, блоком подвоювача струму, що містить польові транзистори та дроселі, вхід якого підключений до транзисторного напівмостового інвертора напруги за посередництвом імпульсного трансформатору високої потужності, а вихід до електродів, та системою керування транзисторами. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, слід відзначити таке: Ознака: «додатково оснащений фільтром, підключеним паралельно до випрямляча, блоком зарядки фільтра, що містить паралельно з'єднані ключ та струмообмежуючий резистор і підключений послідовно до випрямляча, транзисторним напівмостовим інвертором напруги, підключеним паралельно до фільтра, блоком подвоювача струму, що містить польові транзистори та дроселі, вхід якого підключений до транзисторного напівмостового інвертора напруги за посередністю імпульсного трансформатору високої потужності, а вихід до електродів, та системою керування транзисторами» дозволяє, по-перше, покращити функціональні можливості пристрою за рахунок широтно-імпульсного модулювання при керуванні формою та амплітудою вихідного струму при вибраних параметрах реактивних елементів пристрою електроживлення; по-друге, об'єднати джерела постійного і змінного струму в одне джерело струму складної форми і за рахунок цього зменшити масогабаритні показники пристрою. Електрична схема пристрою електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом наведена на кресленні. Пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом підключений до трифазної мережі промислового живлення (380 В, 50 Гц) (ДЖ) 1 і містить трифазний випрямляч (ВП) 2, блок зарядки фільтра (БЗФ) 3, фільтр (СІ) 4, транзисторний напівмостовий інвертор напруги (ІН) 5, імпульсний трансформатор високої потужності 6, блок подвоювача струму (БПС) 7 та систему керування (СК) 8. Пристрій електроживлення за допомогою електродів 9 63477 4 підключений до порошкового матеріалу, що спікається, 10. Трифазний випрямляч (ВП) 2 виконано на діодах (VD1-VD6) 11. Блок зарядки фільтра (БЗФ) 3 містить паралельно з'єднані ключ (SA1) 12 та струмообмежуючий резистор (R1) 13. Блок напівмостового інвертора напруги (БІН) 5 виконано на транзисторах IGBT (VT1, VT2) 14, діодах (VD7, VD8) 15, конденсаторах (С2, С3) 16 та (С4, С5) 17. Блок подвоювача струму (БПС) 7 виконано на дроселях (L1, L2) 18 та польових транзисторах (VT3, VT4) 19. Пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом працює таким чином. Напруга трифазної мережі промислового живлення (ДЖ) 1 надходить на ВП 2 пристрою. Через діоди 11 випрямлена напруга надходить на фільтр 4, де зменшуються амплітуди гармонічних складових напруги, що передається на ІН 5. В початковий момент часу ключ 12 блока захисту фільтра 3 знаходиться в розімкненому стані, а струм тече через струмообмежуючий резистор 13, заряджаючи фільтр 4. Після заряджання фільтра 4 до номінальної напруги ключ 12 замикається і шунтує струмообмежуючий резистор 13. СК 8 подає сигнали на IGBT транзистори 14 ІН 5 та польові транзистори 19 БПС 7, в результаті постійна напруга перетворюється в змінну з необхідною частотою при широтно-імпульсному модулюванні вихідного струму. Регулювання ємності конденсаторів 16 дозволяє вибрати режим роботи транзисторів 14 з мінімальними втратами на переключення. Амплітуда струму ІН 5 перетворюється імпульсним трансформатором високої потужності 6 і передається до БПС 7, який за рахунок вибору дроселів 18 та широтно-імпульсного модулювання струму системою керування 8 створює струм необхідної величини і форми, який підводиться до порошкового матеріалу, що спікається, 10, за допомогою електродів 9. Використання одного джерела струму складної форми дозволить зменшити масогабаритні показники пристрою. Крім того, широтно-імпульсне модулювання вихідного струму дозволить знайти енергоефективні режими роботи пристрою за рахунок зменшення втрат енергії в його елементах (струмообмежуючому резисторі, транзисторах, імпульсному трансформаторі високої потужності) і тим самим збільшити ККД пристрою. В лабораторії ІІПТ НАН України виготовлено макетний зразок пристрою електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом, який має потужність 10 кВт, сумарну силу суперпозиції постійного та змінного вихідного струму до 1 кА при напрузі до 10 В, частоту змінної складової струму до 10 кГц. Таким чином, запропонований пристрій електроживлення установки для спікання порошкових матеріалів електричним струмом дозволить керувати формою та амплітудою вихідного струму при його широтно-імпульсному модулюванні і за раху 5 нок цього створювати струм необхідної величини і форми, який підводиться до порошкового матеріалу, що спікається. Крім того, використання одного джерела струму складної форми дозволить зменшити масогабаритні показники пристрою. Також, широтно-імпульсне модулювання вихідного струму Комп’ютерна верстка Л. Купенко 63477 6 дозволить знайти енергоефективні режими роботи пристрою за рахунок зменшення втрат енергії в його елементах (струмообмежуючому резисторі, транзисторах, імпульсному трансформаторі високої потужності) і тим самим збільшити ККД пристрою. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601