Генератор синусоидальных импульсов тока

Генератор синусоидальных импульсов тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий.трех-, фазный выпрямитель, входом подключен КЛ ГЛт ч.. ,y, ««« «отв-,-. вый .к питающей сети, и основную наколительную конденсаторную батарею, подключенную через зархядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь потребляв мой мощности и повьнпения надежности, дополнительно введены емкостный фильтр, подключенный параллельно эыходу выпрямителя, дополнительные батареи накопительных конденсаторов- , каждая из которых включена через дополнительно введенный зарядный тиристорпараллельно основной батарее, и разрядные цепочки из последовательно включенных дополнительных дросселя без сердечника и разрйд -с ного тиристора, каждая из которых в подключена через цепь нагрузки параллельно одной из накопительных конденсаторных батареЙ7 а цепь на .грузки включена последовательно в об1цую цепь разрядных цепочек.

«9) «П, СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(.(ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Н 02 М 9 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М 4 ., „

Бйадудр„...:, /

l0 (21) 3442666/24-07. (22) 25.05. 82 (46) 30.01.84. Бюл. В 4 (72) В.Л.Миронченко,. В.П.Безручко, В.Д.Флора, В.A.Áåëûé и А;И.Афанасьев (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря

:(53) 621;314.2(088.8) (56) 1. Кньы В.A.Ïîëóïðîåîäíèêîâûå преобразователи в системах заряда накопительных конденсаторов. Л., Энергоиэдат, 1981. 2. Акодис М.М. и др.. установка для определения отключающей способности выключателей. Известия вузов.

"Энергия", М 6, 1972, с, 22-27.

3. устройство преобразования электрической энергии. Труды МЭИ;

Вып 461., 1980, М., с. 3-5. (54) (57) ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий. трехфазный выпрямитель, входом подключенный .к питающей сети, и основную на.копительную конденсаторную батарею, подключенную через зарядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с-целью снижения потерь потребляе мой мощности и повышения надежности, дополнительно введены емкостный фильтр .подключенный параллельно выходу выпрямителя, дополнительные батареи накопительных конденсаторов., каждая из которых включена через дополнительно введенный зарядный тиристор-параллельно основной батарее, и разрядные цепочки из последовательно включенных дополнительных дросселя без сердечника и разря ® ного тиристора., каждая из ко горых подключена через цепь нагрузки параллельно одной из накопительных конденсаторных батарей а цепь на.грузки включена последовательно s .общую цепь разрядных цепочек.

1070678

Изобретение относится к устройствам, генерируюцим мощные импульсы тока низкой (0-10 Гц ) частоты, применяемым для питания низкоомной (0-0,1 Ом ):нагрузки и может быть использовано для испытания на дугостойкость различных материалов, при меняемых для изготовления электрических контактов.

Известны устройства, генерирующие моцные импульсы тока, включающие в себя ограничивающий ток, дроссель или активное сопротивление, выпрямитель, накопительную конденсаторную батарею. зарядный тирнстор, коммутатор Г1 3 и 2:), Однако данные устройства имеют увеличенные габариты н массу, прн испытании материала контактов на дугостойкость многократно срабатывает выключатель; что приводит к быстрому износу его механической части; заряд накопительной конденсаторной батареи осуществляется либо через активное сопротивление, причем это сопровождается большими, потерями моцности; либо через ин- . дуктивное сопротивление, включенное на переменном таке, что приводит к уменьшению энергии, накопляемой в конденсаторной батарее вследствие падения напряжения на дросселе, если заряд накопительного конденсатора осуцествляется непосредственно от сети переменного тока или выпрямителя, то возникают токовые перегруэки силового трансформатора сети диодов, при больших емкостях конденсаторной батареи и питания непосредственно от сети переменного тока батарея за один полупериод не .Успевает зарядиться, что затягивает процесс заряда на несколько полупериодов и вызывает необходимость либо снижать верхний предел частоты следования импульсов, либо применять специальные меры, в.данных схемах применяется высоковольтный источник питания. Все в целом приводит к неэкономичности указанных устройств.

Известен генератор синусоидальных.импульсов тока, содержащий трехфазный выпрямитель, входом подключенный к питающей сети, и основную накопительную конденсаторную батарею, подключенную через зарядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя (3 1., Однако в известном устройстве зарядные дроссели включены в цепь переменного тока, что вызывает увеличение суммарной массы и габаритов их по сравнению с включением одного дросселя на выходе выпрямителя. Кроме того, ограничивается. напряжение, подаваемое на выпрямитель и ухудшается коэффициент мощности; заряд накопительного конденсатора осуществляется непосредственно от выпрямителя, поэтому при низких частотах возникают пики зарядного тока и значительные перегрузки сети и входного трансформатора, вследствие

5 чего растут потери мощности, а заряд конденсатора затягивается на несколь ко полупериодов сетевой частоты.

Разряд избыточной энергии конденсатора осуцествляется на активное

10 сопротивление, что сопровождается большими потерями моцности, реактивная моцность-конденсатора используется не полностью за счет неполного разряда. Все в целом приводит к неэкономичности известного устройст-. ва, а также к большим потерям потребляемой мощности и снижению его надежности..

Цель изобретения — снижение потерь потребляемой моцности и повышение надежности..

Поставленная цель достигается тем, что в генератор синусоидальных импульсов тока, содержащий трехфазный выпрямитель, входом подключенный к питающей сети, и основную накопительную конденсаторную батарею, подключенную через зарядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя, дополнительно введены емкостной

30 фильтр, подключенный параллельно выходу выпрямителя, дополнительные батареи накопительных конденсаторов, каждая из которых включена через дополнительно введенный заряд35 ный тиристор параллельно основной батарее, и разрядные цепочки из последовательно включенных дополнительных дросселя без сердечника и разрядного тиристора, каждая иэ которых подключена через цепь нагрузки параллельно одной из накопительных конденсаторных батарей, а цепь нагрузки включена последовательно в общую цепь разрядных цепочек.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора.

Устройство включает в себя выпрямитель 1, к выходу которого подключены фильтровой конденсатор 2 и че".

50 рез зарядный дроссель 3 и зарядные тиристоры 4-6 - накопительные конденсаторы 7-9 и т.д, параллельно каждому из которых через цепь 10 нагрузки включена соответствующая

55 разрядная цепочка. Разрядные цепочки образованы последовательным соединением одного из разрядных тиристоров 11-13 с одним из дросселей

14-16.

60 Генератор работает следующим образом.

После подачи переменного напряжения на вход выпрямителя 1 заряжается фильтровой конденсатор 2, включаетса

65 системой управления тиристора 4, 1070678

Составитель Т. Добровсльская

Редактор Н. Ковалева Техред B.Палекорей Коррейтор М. демчик

Заказ 11700/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в результате чего заряжается в колебательном процессе конденсатор 7 через дроссель 3 от конденсатора 2.

После заряда конденсатора 7 тиристор

4 запирается вследствие уменьшения тока. Затем включается тиристор 5 и аналогично заряжается конденсатор

8, а тиристор 5 запирается. Затем аналогично заряжается конденсатор

9 и т.д. В промежутках времени между зарядами конденсаторов 7 и 8 и т.д..фильтровой конденсатор 2 подзаряжается через выпрямитель. При генерировании синусоидального импульса тока иа нагрузке 10 одновременно включаются все тиристоры 1113 и т.д., в результате чего конденсаторы 7-9 и т.д. одновременно перезаряжаются в колебательном процессе через дроссели 14-16.и т.д.

Токи колебательных контуров складываются на нагрузке 10. После перезаряда конденсаторов 7-9 и т.д. тиристоры 11-13 и тд. запираются.

На конденсаторах 7-9 и т.д. возникает остаточное напряжение обратной полярности. Поэтому при очередном цикле заряда конденсаторов 7-9 и т,д. зарядное напряжение равно сумме напряжения на выпрямителе и остаточного напряжения на конденсаторах. Амплитуда напряжения на конденсаторах 7-9 и т.д. возрастает в течение 5-7 циклов, после чего наступает установившийся режим работы. В зависимости от добротности колебательных контуров это напряже н ние достигает 3-5-кратного напряжеия на выходе выпрямителя. Таким образом, процесс самовозбуждения колебательных контуров способствует накоплению большой энергии в конденсаторных батареях и увеличе.: нию амплйтуды синусоидального тока на нагрузке. Наличие фильтрового конденсатора и поочередный заряд конденсаторных батарей позволяет на порядок снизить амплитуду входных

5 импульсов тока выпрямителя по сравнению с амплитудой импульса выходного синусоидального тока на нагрузке

10) Кроме того, устойчивая работа колебательных контуров при их последовательном заряде и параллельном разряде обеспечивается только при наличии фильтрового конденсатора 2 и раздельных разрядных, дросселей

14-16 и т.д. Таким образом, достигается полное использование реактивной мощности конденсаторов 7-9 и т.д., все процессы их заряда и перезаряда носят колебательный харак-. тер, амплитуда входного тока, потери мощности, габариты и масса уст. ройства резко уменьшены. Установленная мощность трансформатора, потери энергии в сети, трансформаторе и дросселях без сердечников значительно снижены. В качестве фильтрового конденсатора на выходе выпрямителя применены электролитические конденсаторы, что значительно снижает габариты и массу устройства.

Таким образом, эффект снижения

30 амплитуды потребляемого от сети тока достигается включением фильтрового (накопительного) конденсатора

1 и изменением соотношения промежут ков времени его заряда от сеты и

35 разряда по .выходной цепочке; параллельным включением разрядных цепочек за счет эффекта накопления заряда их конденсаторов. В результате экономичность предлагаемого устрой4О ства по сравнению с известным будет больше.