Тиристорный генератор униполярныхимпульсов toka

Тиристорный генератор униполярныхимпульсов toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

813637 (61) Дополнительное к авт. свид-ву р1)м. кл.з

Н 02 М 9/02//

В 23 P 1/02 (22) Заявлено 0506.79 (21) 2776087/24-07 .с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Опубликовано 1 0381, Бюллетень Й9 10

Государственный комитет

СССР но делам изобретениИ и открытий (53) УДК 621. 314. .5(088.8) Дата. опубликования описания 25. 03. 81 (72) Авторы изобретения

С.М.Кацнельсон, А.П.Лебедев, Ю.В.Оэнобкин и Н.A.Ñêðèïêo

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫИ ГЕНЕРАТОР УНИПОЛЯРНЫХ

ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в установках для электрофизической обработки материалов и веществ.

Известны тиристорные генераторы импульсов для электрофизической обработки материалов, выполненные на основе тиристорных инверторов, работающих на искровой промежуток (1) .

Известен также источник питания для эроэионно-химической обработки, содержащий последовательный инвертор (2j .

Этот источник позволяет получИть импульсы регулируемой длительности, однако частота их не превышает 150 Гц.

В случае короткого замыкания нагрузки ток тиристоров источника ограничивается только индуктивностью рассеяния трансформатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор импульсов для злектроэрозионной обработки, который содержит последовательную цепь, состоящую иэ зарядного тиристора, накопительного ,конденсатора, диода нагрузки и источника постоянного тока, причем параллельно конденсатору и диоду включен 30 в прямом направлении разрядный тири.стор, и параллельно нагрузки и тому же диоду включен диод в обратном направлении (31.

Этот генератор позволяет получить импульсы тока нагрузки как при заряде, так и при разряде накопительного конденсатора, что повышает его эффективность.

Однако он не позволяет получать импульсы регулируемай длительности, а при уменьшении сопротивления нагрузки амплитуда тока импульса этого генераторанеограниченно растет, Цель изобретения — повышение надежности за счет ограничения тока и расширения функцйональных воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорном генераторе униполярных импульсов тока, содержащем зарядный тиристор, накопительный конденсатор к разделительный диод, соединенные последовательно и включенные между первыми входньичи и выходными выводами, причем общая точка зарядного тиристора и накопительного конденсатора связана с первым выходным выводом через разрядный тиристор, а к общей точке накопительного конденсатора и разделительного

813637 фиода подключен первый вывод обратного диода, второй вывод которого связан с объединенными вторыми вход ным- и выходным выводами, к общей алочке зарядного тиристора и накопительного конденсатора подключен первый вывод дополнительного обратного диода, причем вторые выводы обоих обратных диодов связаны-через дроссель со вторыми входным и выходным выводами.

В генераторе униполярных импульсов работающем в колебательном режиме обратные диоды обеспечивают обратный перезаряд накопительного конденсатора и возврат излишней реактивной мощности. Это приводит к 15 ограничению амплитуд тока и напряжений при любой величине сопротивле.ния нагрузки в том числе и при коротком замыкании нагрузки. Через обратные диоды происходит накопление Щ энергии в доПолнительном дросселе, что обеспечивает перекрытие соседних импульсов тока в нагрузке и получение непрерывного импульса, сформированного из пачки импульсов. 25

Это позволяет при соответствующей системе управления получать импульсы тока нагрузки практически любой длительности, причем частота повторения импульсов ограничена сверху только собственной частотой колебательного контура генератора.

На фиг. -1 изображена принципиальная схема генератора импульсов:e четырехячейковом исполнении; на фиг.2временные диаграммы токов каждой ячей-З5 ки и тока нагрузки.

Схема гейератора состоит из четырех идентичных ячеек> подключенных к общей нагрузке 1. Каждая ячейка содер>кит последовательно включенные gQ зарядные тиристор 2, накопительный конденсатор 3 и диод 4, подключенный катодом к нагрузке 1. Параллельно конденсатору 3 подключены обратные диоды 5 и б, а точка соединения их анодов через дроссель 7 присоединена к второму входному и выходному выводу. Разрядный тиристор 8 и дроссель 9 подключены параллельно накопительному конденсатору 3 и диоду 4.

Анод зарядного тиристора 2 соединен с положительным полюсом источника питания через дроссель 10.

Генератор работает следующим образом.

П>зред включением раэряднЫх тири- 55 сторов 8 накопительные конденсаторы

3 заряжены-с указанной на фиг. 1 полярностью до напряжения, превышающего напряжение источника питания. При включении тиристора 8 пер @ вой ячейки колебательный ток пере" заряда конденсатора 3 протекает по контуру: дроссель 9, нагрузка

1, дроссель 7, диод 6. Когда кондея сатор 3 разряжается до нуля,,ток че рез него начинает уменьшаться, а капряжение на дросселе 7 изменяет знак. Далее когда зто напряжение превышает величину напряжения на нагрузке, начинает проводить ток диод 4, после чего скорость уменьшения тока в цепи нагрузки 1 снижается и определяется параметрами контура: нагрузка 1, дроссель 7, диоды

6 и 4. После перезаряда накопительного конденсатора до напряжения противоположной полярности начинается его обратный калебательный перезаряд по цепи: диод 4, í-.ãðóçêà 1, дроссель 7, диод 5. В результате цикла двойного перезаряда напряжение на конденсаторе 3 становится меньше, чем напряжение источника питания.

После выключения диода 5 включается зар цкый тиристор 2. Через тиристор 8, диод 4, нагрузку 1 и источник питания протекает палуволна колебательного тока подзаряжающего конденсатора 3. В результате накопительный кондексатор снова заряжается до напряжения, превышающего напряжение источника питания. Одновременно с включением диода 5 первой ячейки включается тиристор 8 второй ячейки, в результате чего ток нагрузки увеличивается. Цикл работы второй, третьей и четвертой ячейки протекает аналогично, в результате-через нагрузку протекает импульс тока, образованный наложением пачек импульсов тока четырех ячеек. Применение четырех ячеек позволяет выравнять амплитуду соседних импульсов в пачке. Пауза между выключением зарядного тиристора 2 каждой ячейки и включением тиристора 8 необходима для восстановления управляемости. Драссели 7 и 9 обеспечивают колебательный режим ячеек. Длительность импульса генератора определяется последовательностью импульсов управления тиристорами, что позволяет в широких пределах изменять частоту и скваженность импульсов тока нагрузки.

Таким образом, применение диодов

5 и б связанных с выводами накопительного конденсатора и через дроссель с отрицательным выводом источника питания позволяет обеспечить перекрытие соседних импульсов тока каждой ячейки за счет накопления энергии в дросселе и пропускать через нагрузку укиполярный импульс тока при прерывистом колебательном токе накопительного конденсатора. Возврат диодами реактивной мощности накопительного конденсатора обеспечивает ограничение амплитуды токов и напряжений в схеме при любом режиме. Это повышает надежность гечератора импульсов, особенно при резко переменной нагрузке. Перекрытие импульсов тока ячеек позволяет в широких пределах регулировать чистоту и длительность выходных импульсов.

813637

Формула изобретения

Риг. f

Составитель A.Ñûòèí

Редактор Е.Дорошенко Техред A. Ач Корректор Н.Стец

Заказ 790 72 Тираж 730 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

Тиристорный генератор униполярных импульсов тока, содержащий зарядный тиристор, накопительный конденсатор и разделительный диод, соединенные последовательно и включенные между первым входным и выходным выводами, причем общая точка зарядного тиристора и накопительного конденсатора связана с первым выходным выводом через разрядный тиристор, а к общей точке накопительного конденсатора и разделительного диода подключен первый вывод обратного диода, второй вывод которого связан со вторыми входным н выходным выводами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет ограничения тока и расширения функциональных возможностей, к общей точке зарядного тирнстора и накопительного конденсатора подключен первый вывод дополнительного обратного диода, причем вторые выводы обоих обратных диодов связаны через дроссель со вторыми входным и выходным выводами.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 568523, кл. B 23 Р 1/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 563258, кл. В 23 Р 1/02, 1976.

15 3. Авторское свидетельство СССР

Р 462688, кл. В 23 Р 1/02, 1972.