RU1780955C - Стабилизированный источник переменного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области сварки и может быть применено в сварочных источника питани . Сущность изобретени : источник содержит регулирующий орган, состо щий из трансформато- ра/ измерительный орган и два преобразовател . В схему источника дополнительно введены схема сложени  и блок пам ти, В первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секционированные обмотки. Их секции последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через пр мые и шунтирующие полупроводниковые ключи, управл ющие электроды которых подключены к выходам схемы сложени . 1 ил. ел С --ч

Description

Изобретение относитс  к области сварки и может быть применено в сварочных источниках питани .

Известны устройства дл  дуговой и контактной сварки. В этих устройствах примененытрансформаторыс секционированными обмотками, которые автоматически переключаютс  либо в зависимости от изменени  питающего напр жени  при включении дискриминаторов амплитуды напр жени , либо при воздействии датчика сварочного тока, включенного во вторичный контур устройства. Недостатками известных устройств  вл ютс  мала  степень регулировани  и стабилизации выходного напр жени  при изменени х напр жени  питающей сети и нагрузки во вторичном контуре, а также низка  надежность из-за наличи  дополнительных элементов в схеме типа датчиков.

Известны сварочные регулируемые стабилизаторы переменного напр жени . В известных регул торах применены трансформаторы с первичной обмоткой и системы вторичных обмоток с числом витков , соответствующих двойч ному коду.

Регулирование выходным напр жением производитс  переключател ми, управл емыми цифровыми преобразовател ми. Недостатками известных устройств  вл ютс  больша  сложность в конструкции трансформатора , а также низка  надежность и. сложность схемы.

Известен также прин тый за прототип стабилизатор переменного напр жени , содержащий измерительный орган, входом

XI

00

о ю

01 О1

подключенный к выходным выводам, а вы ходом - к первому входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с первым входом выходного двоичного блока , выходы последнего подключены к управл ющим входам регулирующего органа, состо щего из трансформатора, во вторичную цепь которого включены перва  силова  обмотка с запирающим диодом и два параллельных контура последовательно соединенных п вольтодобавочных секций, кажда  из которых состоит из параллельного соединени  обмотки трансформатора с последовательно включенным диодом и ключа, причем в одну из силовых шин включен чувствительный элемент тока, выход которого через элемент синхронизации подключен ко вторым входам выходного двоичного блока и аналого-цифрового преобразовател  соответственно.

Недостатками известного устройства, прин того за прототип,  вл етс  низка  надежность и сложна  конструкци  регулирующего органа, особенно при стабилизации больших токов, например, в сварочных источниках питани .

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции регулирующего органа, повышение надежности и снижение затрат на изготовление источников, работающих на больших токах.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный источник переменного напр жени , содержащий регулирующий орган, состо щий из трансформатора, измерительный орган, подключенный входами к выходным выводам трансформатора, а выходом к первому входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с первым входом преобразовател  кода, дополнительно введены схема сложени  и блок пам ти, причем к выходу преобразовател  кода подключены первый вход схемы сложени  и вход блока пам ти, а выход последнего - ко второму входу схемы сложе- ни , а также в первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секционированные обмотки, секции которых последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через пр мой и шунтирующие полупроводниковые ключи, управл ющие элект- ро ды которых подключены к выходам схемы сложени .

В результате анализа известных технических решений за вители не обнаружили техническое решение с аналогичными отличительными признаками, а следовательно, предложенный источник обладает существенными отличи ми, которые позвол ют повысить его надежность при сварке на больших токах и снизить затраты на изготовление .

На чертеже представлена структурна 

схема предлагаемого стабилизированного источника переменного напр жени .

Регулирующий орган 1 стабилизированного источника состоит из трансформатора

со вторичной силовой обмоткой 2, основной первичной сетевой обмоткой 3 и обмотками 4-1 ...4-п вольтопонижающих секций 5-1 ... 5-п соответственно. Кажда  из вольтопони- жающих секций состоит из обмотки с последовательно включенным полупроводниковым ключом 6-1 ... 6-п и шунтирующим их электронным ключом 7-1 ... 7-п.

Вольтопонижающие секции 5-1 ... 5-п соединены между собой и относительно сетевой обмотки 3 последовательно.

Число витков основной первичной обмотки 3 выбираетс  ИЗ УСЛОВИЯ МИНИМсЗЛЬНО- го допустимого напр жени  сети при максимальной допустимой нагрузке дл 

этого стабилизатора. При этом напр жение на вторичной обмотке 2 должно равн тс  или быть больше номинального значени  из р да максимальных стабилизированных напр жений .

Секционированные обмотки 4-1 ... 4-п выполнены по двоичной системе исчислени , т.е. с числами витков, относ щимис  друг к другу как числа 2°;21:22:23:24 и т.д. Число витков самой минимальной вольтопонижающей обмотки 4-1 выбираетс , исход  из точности стабилизации.

Управление ключами 6-1 ... 6-п и 7-1 ... 7-п осуществл етс  схемой сложени  8, предназначенной дл  сложени  двоичного

кода, поступающего с блока пам ти 9 и преобразовател  кода 10.

Схема синхронизации 11, подключенна  параллельно входу регулирующего органа 1, предназначена дл  получени  напр жени , синхронизированного с моментом перехода через нуль сетевого напр жени  и подачей его на преобразователь кода 10, а также дл  пЪлуче нй   сй нхр о нйзации максимуме ам плитуды сетевого напр жени  и подачи его на запуск аналого-цифрового преобразовател  12.

С выхода измерительного органа 13, подключенного ко вторичной обмотке 2

трансформатора, напр жение рассогласовани  поступает на аналого-цифровой преобразователь 12, с помощью которого преобразуетс  в последовательный двоичный код, соответствующий данной величине напр жени  рассогласовани .

Преобразователь кода 10 преобразует код с аналого-цифрового преобразовател  12 в параллельный.

Блок пам ти 9 предназначен дл  коррекции нелинейности коэффициента транс- формации за счет изменени  значени  вольт-витка трансформатора.

Двоичный код, полученный в результате сложени  кода поправки (нелинейности коэффициента трансформации) с выхода бло- ка пам ти 9 и кода рассогласовани  напр жени  с выхода преобразовател  кода 10 в схеме сложени  8,  вл етс  управл ющим дл  ключей 6-1 ... 6-п и 7-1 ... 7-п в каждом полупериоде тока нагрузки.

Стабилизированный источник переменного напр жени  работает следующим образом .

При наименьшем допустимом напр жении сети управл ющие сигналы со схемы сложени  8 не поступают на ключи 6-1 ... 6-п, поступают на ключи 7-1 ... 7-п вольто- понижающих секций 5-1 ... 5-п регулирующего органа 1. и в каждом полупериоде сетевого напр жени  все вольтопонижаю- щие обмотки отключены, а подключена только основна  первична  обмотка 3, в результате чего выходное напр жение остаетс  номинальным.

При наибольшем возможном напр же- нии сети со схемы сложени  8 управл ющие сигналы не поступают на ключи 7-1 ... 7-п, а поступают на ключи 6-1 ... 6-п вольтопо- нижающих секций 5-1 ... 5-п регулирующего органа 1, и в каждом полупериоде сетевого напр жени  к основной первичной обмотке 3 трансформатора добавл етс  сумма всех вольтопонижающих обмоток 4- 1 ... 4-п, в результате чего выходное напр жение остаетс  номинальным.

При промежуточных значени х напр жени  сети работает только часть вольтопонижающих секций 5-1 ... 5-п с тем, чтобы напр жение на выходе оставалось равным заданному значению с точностью до вели-

чины той вольтодобавочной секции, число витков обмотки которой минимально.

Благодар  схеме синхронизации 11 и преобразователю кода 10 включение и выключение вольтопонижающих секций 5-1 ... 5-п происходит в момент перехода через нуль сетевого напр жени , что предотвращает короткое замыкание в регулирующем органе 1.

Таким образом, по сравнению с прототипом предложенна  конструкци  позвол ет при сварке на больших токах повысить надежность.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Стабилизированный источник переменного напр жени , преимущественно сварочный , содержащий регулирующий орган, состо щий из трансформатора, измерительный орган, подключенный к выходным выводам трансформатора, а выходом - к первому входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с первым входом преобразовател  кода, схему синхронизации , подключенную параллельно входу регулирующего органа, а выходами - к вторым входам преобразовател  кода и аналого- цифрового преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, повышени  надежности и снижени  затрат на изготовление источников, работающих на больших токах, в него дополнительно введены схема сложени  и блок пам ти, причем к выходу преобразовател  кода подключены первый вход схемы сложени  и вход блока пам ти, а выход последнего - к второму входу схемы сложени , а в первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секционированные обмотки, секции которых последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через пр мые и шунтирующие полупроводниковые ключи, управл ющие электроды которых подключены к выходам схемы сложени .