Тиристорный генератор

Тиристорный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Тиристорный генератор содержит входной выпрямитель 1, полумостовой инвертор на тиристорах 4, 5 с диодами встречного тока 6, 7. Между общими точками диодов 6, 7 и коммутирующих LC-контуров 9, 10 включен тр-р тока 15с дополнительными тиристорами 16. Генератор линейно изменяющегося напряжения 20 синхронизирован с системой управления 14 и соединен с блоком сравнения 21. Формирователь импульсов 22 соединен с управляющими электродами тиристоров 16. С изменением угла между включением тиристоров 4, 5 и соответствующего тиристора 16 меняется постоянный ток в цепи поляризации магнитострикционной нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 М 7/523

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

-л л, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747810/07 (22) 11.10.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Уральский политехнический институт им.С.М. Кирова (72) B.Â.Øènèöûí, В.А.Глухих, В.И.Лузгин, А.Ю.Петров, А.А.Рухман и Д.В.Чуркин (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 838968, кл. Н 02 M 7/523, 1979.

Авторское свидетельство СССР

hh 779977002288, кл. Н 02 М 7/523, 1978.

Авторское свидетельство СССР

% 1598086, кл, Н 02 М 7/523, 1978. (54) ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к преобраэоваИзобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в ультразвуковых технологических установках.

Целью изобретения является расширеwe функциональных возможностей, На фиг. 1, 2 представлены схемы генератора; на фиг. За, б, в- варианты включения дополнительного трансформатора тока.

Тиристорный генератор (фиг. 1) содержит входной выпрямитель 1, Г-образный LCфильтр 2, 3, полумостовой инвертор на. тиристорах 4, 5 со встречными диодами 6, 7 с контуром смещения 8 между общими точками тиристоров и встречных диодов, коммутирующие 1 С-контуры 9, 10, зашунтированные конденсатором фильтра 11, выходной трансформатор 12 с магнитострикционной нагрузкой 13, систему управ„„Я „„1693702 А1 тельной .технике, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Тиристорный генератор содержит входной выпрямитель 1, полумостовой инвертор на тиристорах 4, 5 с диодами встречного тока

6, 7. Между общими точками диодов 6, 7 и коммутирующих 1 С-контуров 9, 10 включен тр-р тока 15 с дополнительными тиристорами 16. Генератор линейно изменяющегося напряжения 20 синхронизирован с системой управления 14 и соединен с блоком сравнения 21. Формирователь импульсов

22 соединен с управляющими электродами тиристоров 16. С изменением угла между включением тиристоров 4, 5 и соответствующего тиристора 16 меняется постоянный ток в цепи поляризации магнитострикционной нагрузки. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. ления 14, трансформатор тока 15, дополнительные тиристоры 16, выпрямительный мост 17, дополнительный Г-образный LCфильтр 18, 19, генератор линейно изменяю- О щегося напряжения 20, блок сравнения 21, формирователь импульсов 22. Тиристорный генератор (фиг. 2) содержит измеритель то- О ка поляризаций 23 и дополнительный блок 1 ) сравнения 24, потенциометрический регулятор 25.

Генератор работает следующим образом.

Переменное напряжение питающей сети, поданное на входные выводы генератора, с помощью выпрямительного устройства

1 преобразуется в постоянное. Конденсатор

2 входного фильтра заряжается примерно до амплитудного значения напряжения питающей сети. Далее с пуском инвертора (с

1693702 подачей импульсов управления на тиристоры инвертора) происходит процесс инвертирования входного постоянного тока в ток высокочастотный. При включении тиристора 4 с помощью управляющего импульса, сформированного системой управления

14, полуволна.тока, близкая по форме к синусоидальной; протекает по контуру

Я

4 8 1 - 10 11.- 1 (верхняя .полуобмотка выходного трансформатора

12) — 4, при этом. происходит заряд коммутирующих конденсаторов до напряжения. примерно равного входному постоянному напряжению О, а точнее Ud +О /2, для конденсатора контура 9 — (Ud — Ud/2), для конденсатора 10 — (Ud + Ud/2), конденсатор контура 8 зарядится до напряжения, пропорционального соотношению емкостей конденсатора контура 8 и конденсаторов контуров 9, 10, включенных параллельно, Далее через диод 6 полуволной тока, близкой по форме к синусоидальной, по контуру 6-12 (верхняя полуобмотка выходного трансформатора 12)— а) — .

Я 6 происходит частичный

11 — 10 разряд конденсаторов контуров 9 и 10, а конденсатор контура 8 не разряжается, обеспечивая повышенное обратное напряжение на тиристоре 4, Во втором такте отпирается тиристор 5.

Происходят электромагнитные процессы в инверторе, аналогичные процессам первого такта. При этом в коммутации участвуют контуры 5 — 12 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора

12) ° -ц) — 5 — 5 и

11 — 9. -4 ..8 — 11,2

7 — Й О (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 12) — 7, Максимальные уровни напряжения на коммутирующих конденсаторах 9 и 10 будут равны соответственно (Ud + Ud/2) и (Ud — Ud/2).

Далее процессы в инверторе повторяются.

На выходе, т.е. в нагрузке, выделится два периода высокочастотного тока (фиг. 2).

При этом часть тока, коммутируемого инвертором, с помощью трансформатора тока 15 передается в цепь поляризации магнитострикционной нагрузки, причем QH выпрямляется с помощью выпрямительного моста 16 и фильтруется Г-образным 1 Сфильтром 17, 18.

Одновременно с управляющими импульсами тиристоров инверторного полумоста тактовые импульсы системы управления

14 попадают на вход генератора линейного напряжения 20, при этом на каждый управляющий импульс независимо от такта формируется сигнал, изменяющийся от 0 до 1 по линейному закону, с длительностью, равной времени между тактовыми импульсами, и частотой, равной частоте задающего генератора системы управления. Этот линейно изменяющийся сигнал поступает на вход блока сравнения 21, представляющего собой компаратор, на один вход которого подается сигнал с генератора линейно изменяющегося напряжения, а на второй— потенциал, величина которого может задаваться с помощью потенциометра. На входе компаратора сигналы сравниваются, при этом в момент сравнения на входе компараторэ формируется+1 при совпадении потенциала переднего фронта пилы с опорным сигналом и -1 при совпадении с опорным сигналом потенциала заднего фронта пилы, синхронизированной с тактовыми управляющими импульсами инверторного полумоста, Поэтому момент формирования +1 на выходе компаратора соответствует вполне определенному углу протекания тока через тот или иной тиристоры инвертора, Меняя потенциал второго входа компаратора, изменяют угол между моментом включения тиристора инвертора и моментом формирования +1 на выходе блока 21 (компаратора ). В процессе работы генератора на выходе блока 21 формируется периодический сигнал прямоугольной формы с частотой, равной частоте задающего генератора системы управления с изменяющимся углом формирования прямого фронта относительно управляющего импульса, поступающего нэ соответствующий тиристор инвертора. С помощью формирователя 22 по переднему фронту сигнала, поступающего с выхода сравнивающего устройства, формируется короткий импульс с энергетикой, позволяющей через управляющий электрод включить тиристор, однотипный по частотным свойства м тиристорам, примененным в инверторе генератора, Сигнал управления с формирователя 22 поступает на управляющие переходы тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора тока 15, Изменяя потенциал на втором входе блока сравнения, изменяют уго между включением тиристоров инвертора и соответствующего тиристора, шунтирующего вторичную обмотку трансформатора тока 15, C изменением этого угла меня1693702 ется постоянный ток в цепи поляризации магнитострикционной нагрузки.

В процессе работы генератора возможны изменения режима его работы из-за особенностей нагрузки, возможны колебания питающей сети, вследствие чего в некоторых пределах изменяется и ток во вторичной обмотке трансформатора тока 15, а значит, и ток поляризации, что в свою очередь изменяет режим работы магнитострикцион ного преобразователя по цепи поляризации, снижает КПД преобразователя. Введение второго блока сравнения, выполненного на основе операционного усилителя, включенного в цепь регулировки угла включения тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора, позволяет выполнить стабилизацию тока поляризации на заданном уровне за счет регулирования этого узла, причем зто сравнивающее устройство осуществляет отрицательную обратную связь в цепи формирователя тока поляризации, т.е. на прямой (неинвертирующий) вход операционного усилителя подается потенциал, соответствующий некоторому значению тока поляризации, а на инвертирующий вход подается сигнал с информационных выводов шунта, установленного в цепи тока поляризации.Отклонение тока поляризации в ту или иную сторону от некоторого заданного вызовет соответствующие изменения угла включения тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора тока 15.

Формула изобретения

1. Тиристорный генератор, содержащий подключенный к входному выпрямителю через Г-образный фильтр инвертор, состоящий из двух последовательно соединенных тиристоров, общий вывод которых через LCконтур смешения соединен с общим выводом встречных диодов, два последовательно соединенных коммутирующих LCконтура, зашунтированных конденсатором

45 фильтра, выводы которого через первичные обмотки выходного трансформатора соединены с соответствующими общими точками прямых тиристоров и встречных диодов, причем вторичная обмотка выходного трансформатора соединена с цепью нагрузки, а также двухтактную схему управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен потенциометрическим регулятором, трансформатором тока, двумя дополнительными тиристорами, выпрямительным мостом, дополнительным Гобразным LC-фильтром, генератором линейно изменяющегося напряжения, синхронизированным с системой управления, блоком сравнения и формирователем импульсов, причем первичная обмотка трансформатора тока включена между общей точкой встречных диодов и общей точкой коммутирующих LC-контуров, вторичная обмотка подключена к выводам переменного тока выпрямительного моста и зашунтирована двумя дополнительными встречно включенными тиристорами, управляющие переходы которых подключены к формирователю импульсов, входом соединенному с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а второй— к потенциометрическому регулятору, вход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с системой управления, выводы постоянного тока выпрямительного моста через Г-образный LC-фильтр подключены к выводам цепи нагрузки.

2. Генератор по и. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, он снабжен измерителем тока поляризации и дополнительным блоком сравнения, к входу которого подключены информационные выводы измерителя тока поляризации, включенного в цепь нагрузки, а выход подключен к второму входу основного блока сравнения.

1693702

5 f693702

Составитель И.Жеребина

Техред М. Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4083 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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