SU1086519A1 - Регулируемый источник пакетов унипол рных высокочастотных импульсов /его варианты/ - Google Patents

Abstract

Регупируемь1Й источник пакетов унипол рных высокочастотных импульсов, со: держащий пoдвд cFчeнныe к поиожительному входному выводу через входной- дроссель тиристорные моеibi со встречно-параллельными диодами и коммутирующими LC-цеп ми в диагонал х переменного тока и последовательную цепочку, состо щую из разделительного конденсатора и дроссе-л , а такнсе цепь нагрузки, о т л и ч а ю . щ и и с   гам, что, с цепью расшире- ВИЯ функциона ьнзь1Х возможностей путем обеспечени  работы источника во всех режимах от хшостого до короткого замыкани , он снабжен мостовым выпрймителем на диодах и дросселем, шунтирую-sg рщм диагональ переменного тока выпр миО ) тел  и включенным свободным ш гордом последовательной цепочки и катодmiMH группами тиристоров мостов, а цепь нагрузки включена в диагональ посто нно- 2 го тока выпр мител , катодна  группа диодов соединена с отрицательным входным выводом. 00 О5 ел

Description

. 2, Регулируемый источник пакетов }гшшсп рвых нысокочастогвых вмлульс, содержашиа подкшотенные к пшшкнгвпь-  аму входному выводу через входной ApoccetOb тиристорные моспы со встречн1 паралпепьвыми диодами и коммутирующими иСнцеп ми в диагонал х переменного тока и пос едовательную цепочку, состо щую из разделительного конденсатора и Дроссеп , а также цепь нагрузки, о т лачающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  работы источника во всех режимах от холостого хода

до короткого замыкашш, он снабжен двум  диодами, конденсатором, дросселем, выпр мителем и выходньвд трансформатором , первична  обмотка которого зашунтирована конденсатором и включена между катодной группой тиристоров моста и свободаым вьтодом последовательной цепочки и соединена через диоды с отрицательным входным вьгоодом, причем диод, включенный последовательно с указанной цепочкой, зашунтирован дросселем , а цепь нагрузки подключена ко вторйчной обмотке трансформатора через выпр митель.

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть применено дл  электроэрозионной и электрохимической обработки металлов.

Известен автономный последовательный инвертор, выпшненный по тиристорной MocTOBcrfl схеме с встречно-параллельными диодами, содернсаший источник посто нного тока и нагрузку, включенную через разделительный конденсатор и зашитную индуктивность в одну из диагоналей моста, друга  диагональ которого образована кОМА тирующей LC-иепью 74 и 2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  протекание посто нного тока через нагрузку (межэлектродный промежуток во врем  паузы между шкетами) импульсов за счет энергии, накопленной во входном дросселе.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь, содер(жа11ШЙ подключенные к входным вьшодам через дроссель тиристорннй мост и последовательную цепочку из дроссел , конденсатора и нагрузки Гз .

Недостатком этого инвертора  вл етс невозможность работы при холостом ходе или больших сопротивлени х нагрузки выше номинальных.

Целью, изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем Обеспечени  надежности работы источника во все:; режимах от sonocToro хода до короткого замыкани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что регулируемый источник пакетов унипол рных вь coкoчacтoтныx импульсов, соде жапшй подключенные к поисожитель ному входному вьюоду через входной дроссель тиристорные мосты со встреЧно араллепьными диодами и коммутирующими LC-цеп ми в диагонал х переменного тока и последовательную цепочку, состо щую из разделительного конденсатора и дроссел , а также цепь нагрузки , снабжен мостовым выпр мителем на диодах и дросселем, шунтирующим даагональ переменного тока выпр мител  и включенным ueaafy свободным вьюодом пос едовательной цепочки и катодными группами тиристоров мостов, а цепь нагрузки Вкак ена в диагональ посто нного тока выпрш дател , катодна  группа диодов которого соеданена с отрицательным входным выводом. .

Во втором варианте регулируемый источник пакетов унипол рных высокочастотных импульсов, содержащий подключенные к положительному входному выводу через, входной дроссель тиристорные мосты со встречно-параллельными диодами и комму тигующими ЦС-цеп ми в диагон  х переменного тока и последовательную цепочку, СОСТОЯП1УЮ из разделительного конденсатора и дроссел , а также цепь нагрузки, снабжен двум  дисдамИ| конденсатором, дросселем, выпр мителем н выходным трансформатором, первдчна  обмотка которого зашунтирована конденсатором и включена мезкду катодной группой тиристоров моста и свободным выводом последовагеиьной цепочки и соединена через диоды с отрицательным входным вьгоодом, причем диод, включенный последовате/1ьно с уэса- аанной цепочкой, зашунгирован дросселем , а цепь нагрузки подключена к вторичной обмотке трансформатора через выпр митель.. На фиг. 1 и 2 представлены вариан- ты схем рег5 1ируемого источника, Схема источника (фиг, 1) состоит из входиого дроссел  1, к концу которого присоединены разделительный конденcatop 2 с последовательно В1{люченным дросселем 3 и два параллельно включенных МОСта 4 и 5, выполненных на ти-ристорах 6-9 с встречн1 -паралле ьными диодами iO-lS и коммутирующей ЦС-цёпью 1-4 и 15 в диагонал х. Нагрузка (межэлектродный промежуток) 16 включена (фиг, 1) в диагональ посто нного тока мостового выпр мител  образованного диодами 17-20, а в epD диагональ переменного тока В1«почен др1хзсеш 21, к концам которого присоеДи йёви катодные группы тиристоров мостов 4 к S и цепь разделительного конденсат ра 2 с дросселем 3. На фиг, 2 диод 22 зашунт) рован дросселем 23, а между ; анодами ДНОДО& 22 vi 24 включена первична  обмотка нагрузочного трансформатора 25j параллельно которой включен конденсатор 26, К вторичной обмотке трансформатора 25 через выпр митель на диодах 27 в 28 присоединена нагрузка (межзлектродный промежуток) 16, Регулиру;емый источник пакетов унипо л рных высокочастотных импульсов, изображенный на фиг, 1, работает следлюшим образом. При в: лючении тиристоров 6 и 9 мос та 4 колебательный ток высокой частоты протекает через коммутирующую цепь 14 и 15, диод 2О, межэлектродный промежуток 16, диод 18, дроссель 3 и . коййенсатор 2. Затем после вьшлючени  тиристоров 6 и 9 коммутирующий конденсатор 14, зар женный за предыдувщй цию до напр жени  большего, чем напр  жение на конденсаторе 2, перезар жает с , кспебательный ток мен ет направление и течет через диоды Ю и 13, коммутирующую цепь 14 и 15, конденсатор 2, дроссель 3, диод 19, межэлектрод ный промежуток 16, диод 17, В обоих рассмотренных интервалах ток течет через нагрузку в одном направлении. При работе тиристоров 7 и 8 и обратных 1 19 11 и 12 процесс протекает анадиодов логично... При параллельной работе мостов 4 и 5 через межалектродный променсу- ток течет удвоенный ток каждого моста . Если же сдвигать по фазе между собой моменты включени  тиристоров мостов 4 и 5, то суммарный ток, те/куший через межэлектродный прсмежуток 16, начинает уменьшатьс  и при сдвиге по фазе на 18О эл,град, становитс  равным нулю. Дл  того, чтобы при холост ом. ходе избежать разрыва колебательной цепи или при чрезмерно большом с.опротизздении нагрузки избежать срыва кшебаний в диагональ переменного тока диодного моста включен дроссель 21, Тогда при холостом ходе колебательный ток замыкаетс  через дроссет 21 и срыва инвертировани  не происходит. Лл  трго, чтобы при рабочем процессе стабилизировать напр жение на нагрузке, еГо активное сопропгаление доганшо быть больше индуктивного сопротивлени  дроссел  21 на высокой частоте хот  бы и Д ва раза. Тогда напр жение на нагрузке пониииетс  всего на 12%, но зато резко повышаетс  надегкность работы источшжа унипол рных импульсов при любых режимах работы от хшостого хода до короткого замыкани , что отень важно при электроэрозионной обработке металлов. Во врем  паузы мелоду пакетами импульсов ток через межэлектродный зазор не протекает. Посто нный ток, протекавший через дроссель 1 в интервале паузы ме оду пакетами импульсов течет через конденсатор 2, зар нса  его, дроссель 3, диоды 18 и 17 в источник посто нного тока, не протека  через межэлеКтроД11Ый проме}куток 16, Кроме того , через нагрузку 15 протекают токи , текущие через тиристоры инвертора 6-9 и его обратные диоды , пртчем срешше значени  э тих токов равны. Источник может работать при любом четном количестве инверторных мостов, что по вш ет получить практически дюбую мощность. Регулируемый источник импульсов тока, изображенный ка фкг. 2 работает следук щим образом. При включении тиристоров 6 и 9 эдного из инверторных мостов, например 4, начинает протекать колебательный ток через конденсатор 14, дроссель 15, первичную обмотку трансформатора 25, параллельно ей цепь, состо щую из диода 24 и допшнительного дроссел  23. После перезар да конденсатора 14, напр жение на нем мен ет поп рносиь. Загем он частично разр жаетс  через диоды 11 и 12, конденсатор 2, дроссель 3 и первичную обмотку трансформатора 25, В результате через первичную обмот ву трансформатора 25 протекают две папуволны кшебатепьного тока. Посто нна  составл юща  тока, текущего через входной дроссель, проходит в источник посто нного тока чераз диод 24, Подзар д конденсатора происходит череа диод 22,Пр1Эдесс аналогичен при работе тиристоров 7 и 8 и диодов Г1 и 12, Если оба моста работают в фазе, то через , трансформатор 25 течет максимшхьный ток, равный сумме токов мостов 4 и 5. При сдвиге по фазе величина тока снижаетс  и при yxvie сдзига 180 эл.град, равна нулю. Во врем  паузы между пакетами импул сов тиристориые мосты 4 и 5 вьпотючаЮтс  схемой управлени , и посто нный ток, текущий по дросселю 1, подзар жа  конденсатор 2, течет через диод 22 мину  обмотку трансформатора 25, Во врем  генерировани  пакетов высокочастотных импульсов посто нна  сс)ставл к ша  тока входного дроссел  1 течет через тиристоры мостов 4 и 5 и затем через диод 24 оп ть, мину  трансформатор 25. Во врем  паузы ковденсатор 2 зар жаетс  посто нным током, текущим череэ дроссель 1. Поэтому в интервале генерировани  пакетов импульсов конденсатор 2 дсижен частично разр дитьс  и отдать при этом такое же количество электричества, какое он псщучил при зар де его во врем  паузы, так как в противном случае напр исение на нем непрерывно B03pacTJMO бы, В результате, кроме высокочастотного тс са, протекающего через конаенсатор2 в интервале геие рировани  импулЕэсов,через него протекает низкочастотный ток, частота которого опре аел етс  частотой образовани  пауз менсцу пакетами. Этот низкочастотный ток во врем  паузы варкжает конденсатор 2 и равен току, текущему через дроссель 1, а в интервале генерировани  И1 пульсов этот ток имеет апериодический xapaicrep. убыва  по мере разр да конденсатора 2, но егф среднее значение также равно току, текущему через дроссель 1. Поэтому среднее значение тока, текущего через тиристоры .и диоды моста 4 (5) за врем  генерировани  пакета импульсов , не равно входному току, текущему через дроссель 1, а бошьще его в К раз, где К скважность, т.е. отношение периода к длительности паузы. Например, если интервал паузы равен интервалу генерировани  пакетов импульсов, то скважHoc№ к 2. Поэто лу в этом случае ток, протекающий череа мосты, состоит из высокочастотной переменной составл ющей, среднее значение которой равно нулю, и посто нной составл ющей, половина которой, равна  току дроссел  1, протекает через диод 24 ъ источник посто нного тока, мину  обмотку трансформатора 25, а втора  половина, имеюща  апериодический характер, разветвл етс , и часть этого тока течет через первичнуга обмотку трансформатора 25 и конденсатор 26, а часть - через диой 24 и дроссель 23. Индуктивность дроссел  23 выбираетс  такой величины, чтобы прц высокой частоте его сопротивление бьио бшьще приведенного к первичной обмотке сопротивлени  нагрузки, а при низкой частоте, равной частоте образовани  пауз между пакетами, его српротидаение бьщо меньше сопротивлени  нагрузки. Тогда ток высокой частоты в основном протекает через трансформатор 25 и HariQaKy {межэлектродный промежуток 16), а ток низкой частоты - через дополнительный дроссель 23, В результате через трансформатор 25 в основном течет переменный ток высокой частоты в интервалах генерировани  пакетов импульсоЬ, а в интервалах мекау пакетами тока нет. Таким образом, применение дополнительных диодов 22   24 п дополнительного дроссел  23 позвол ет получить на ыходе источника пакеты унипол рных импульсов без посто нной составл ющей о врем  пауз между пакетами и незнаительном искажением формы этах импульсов в самих .пакетах.

Claims (2)

1. Регулируемый источник пакетов униполярных высокочастотных импульсов, содержащий подключенные к положительному входному выводу через входной· дроссель тиристорные м ос ты со встречно-параллельными диодами и коммутирующими ЦС-цепями в диагоналях переменного тока и последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и дросселя, а также цепь нагрузки, о г л и чающийся тем, что, с целью расширеНия функциональных возможностей путем обеспечения работы источника bd всех режимах от холостого хода до короткого замыкания, dh снабжен мостовым выпрямителем на диодах и дросселем, шунтирую-59 шим диагональ переменного тока выпрямителя и включенным между свободным выводом последовательной цепочки и катодными группами тиристоров мостов, а цепь нагрузки включена в диагональ постоянно- S го тока выпрямителя, катодная группа диодов соединена с отрицательным входным выводом.
2. . 2, Регулируемый источник пакетов униполярных высокочастотных импульсов, содержащий подключенные к положи тельному входному выводу через входной дроссель тиристорные мосты со встречнопараллельными диодами и коммутирующими L C-депями в диагоналях переменного тока и последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и Дросселя, а также цепь нагрузки, о т пинающийся тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы источника во всех режимах от холостого хода до короткого замыкания, он снабжен двумя диодами, конденсатором, дросселем, выпрямителем и выходным трансформатором, первичная обмотка которого зашунтирована конденсатором и включена между катодной группой тиристоров моста и свободным выводом последовательной цепочки и соединена через диоды с отрицательным входным выводом, причем диод, включенный последовательно с указанной цепочкой, аашунтирован дросселем, а цепь нагрузки подключена kd вторичной обмотке трансформатора через выпрямитель.