SU1482774A1 - Источник импульсного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питани  электрофизических и электрохимических установок. Цель изобретени  - повышение КПД. Источник импульсного тока содержит инверторы 1-4, каждый из которых выполнен на тиристорах 5-8, конденсатор 9, реакторы 10,11, конденсатор 12, реактор 13, электроэрозионный промежуток 14, реактор 15, конденсатор 16, реактор 17, дроссель 18, конденсатор 19, источник 20 питани , диод 21. Введение реакторов 22,23, дроссел  24 насыщени , конденсаторов 25,26 позволило повысить КПД на 5-8 за счет исключени  в нормальном режиме циркул ции энергии между реактивными элементами, мину  нагрузку. 1 ил.

Description

Ю

М

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питани  электрофизических и электрохимических уста- новок.

Цель изобретени  - повышение КПД.

На чертеже приведена электрическа принципиальна  схема устройства.

Источник импульсного тока сецер- жит первый, второй, третий и четвертый инверторы 1-4, каждый из которых выполнен на первом, втором, третьем и четвертом тиристорах 5-8, включенных по схеме моста, диагональ каж- дого из которых выполнена на последовательно соединенных первом конденсаторе 9 и первом реакторе 10, катоды первого и второго тиристоров 5, 6 мостов всех инверторов 1-4 сое- динены между собой, аноды третьего и четвертого тиристоров 7, 8 первого и второго инверторов 1,2 соединены между собой и подключены к первому выводу второго реактора 11, который через -последовательно соединенные второй конденсатор 12 и третий реактор 13 соединен с первым электродом электроэрозионного промежутка 14, аноды третьего и четвертого тиристо- ров 7, 8 третьего и четвертого инверторов 3, 4 соединены между собой и подключены к первому выводу четвертого реактора 15, который через последовательно соединенные третий конденсатор 16 и п тый реактор 17 соединен с первым электродом электроэрозионного промежутка 14, который через последовательно соединенные дроссель 18 и четвертый конденсатор 19 соединен с вторым электродом электроэрозионного промежутка 14, вторые выводы второго и четвертого реактора 11, 15 соединены между собой и подключены к положительной шине источника 20 питани , диод 21, шестой и седьмой реакторы 22, 23, дроссель 24 насыщени , п тый и шесто конденсаторы 25. 26, а шестой реакто

22 подключен к катоду первого тирис

тора 5 первого инвертора 1 и к аноду диода 21, катод которого соединен с первым выводом дроссел  24 насыщени , второй вывод которого подключен к первым обкладкам п того и шестого конденсаторов 25, 26, втора  обкладк

п того конденсатора 25 соединена с i вторым выводом электроэрозионного

промежутка 14, первый вывод которо

0 5 0 5 0 5 0 5

0

го подключен к нторой обкладке шестого конденсатора 26 и соединен с первым выводом седьмого реактора 23, второй вывод которого подключен к отрицательной шине источника 20 питани .

Устройство работает следующим образом.

При включении тиристоров 6, 7 инвертора 1 в контуре, образованном конденсатором 9, реактором 10, реактором 22, нагрузкой 14 (электроэрозионный промежуток), реактором 13, конденсатором 12, протекает полуволна колебательного тока, перезар жающего конденсатор 9. После спада тока контура до нул  тиристоры 6, 7 выключаютс  .

Тиристоры инверторов 1 и 2 работают с посто нным сдвигом по фазе на 180 эл. град., т.е. после выключени  тиристоров 6, 7 инвертора 1 включаютс  тиристоры 5, 8 инвертора 2. Процессы, происход щие при этом, аналогичны описанным при работе тиристоров 6, 7 инвертора 2. В результате через нагрузку 14 протекает второй импульс тока, вход щий в пачку импульсов. Со сдвигом в 180 эл. град-между собой работает и друга  пара инверторов, но моменты включени  тиристоров этих мостов сдвинуты, ino фазе на 90 эл. град, по отношению к моментам включени  тиристоров первой пары инверторов 1, 2.

В результате сложени  в цепи нагрузки импульсов тока всех четырех инверторов выходной импульс тока имеет форму, близкую к пр моугольной, причем длительность выходных импульсов , скважность и амплитуда легко регулируютс  схемой управлени  путем включени  и выключени  инверторных мостов через определенные интервалы времени.

В случае короткого замыкани  нагрузки (что может иметь место в ходе технологического процесса) возрастают добротности контуров коммутации (контур, включающий элементы 16, , 10, 22, 14 и тиристоры соответствующих диагоналей) и, следовательно , напр жение на реакторе 22. После того, как разность напр жений на реакторе 22 и конденсаторе 25 i превысит напр жение, при котором насыщаетс  дроссель 24, отпираетс  диод 21. Цепь 17-18-19 начинает шун51482774

вать реактор 22, уменьша  индукость Си добротность) контуров утации, одновременно демпфиру  анные контуры. Напр жение на енсаторе 25 поддерживаетс  на не напр жени  источника 20. ги , поступающа  в конденсатор возвращаетс  в питающую цепь. В льтате снижаетс  опасность корот- JQ замыканий в цепи нагрузки. Измее сопротивлени  нагрузки в стокороткого замыкани  не вызывает ственного возрастани  амплитуды

ри во чи сх но

Ф

жа ве вы и по ко со пе вт со го и со вт ле де с го ве то бо че по ко с но до че вт го и ме те од чт вв др ко кл пе ка вы вы об то де до пе вт

тока через нагрузку и раскачки напр жени  на элементах.

Последовательна  цепь, состо ща  из конденсатора 19 и дроссел  18 в номинальном режиме и при изменении сопротивлени  нагрузки вплоть до короткого замыкани , зашунтирована относительно малым сопротивлением межэлектродного промежутка и не оказывает существенного вли ни  на режим работы источника питани .

При изменении сопротивлени  нагрузки в сторону холостого хода цепь из конденсатора 19 и дроссел  18 начинает шунтировать межэлектродный промежуток и действие ее таково, что инверторы не переход т в апериодический режим работы при существенном изменении сопротивлени  нагрузки от номинального значени  в сторону холостого хода. При дальнейшем увеличении сопротивлени  межэлектродного промежутка напр жение на конденсаторе 19 возрастает. Это вызывает уменьшение напр жени  на инверторах. Как только напр жение на конденсаторе 19 станет равным напр жению источник 20, инверторы отключаютс .

По сравнению с прототипом источник имеет более высокий КПД, так как отсутствует в номинальном режиме циркул ци  энергии между реактивными элементами, мину  нагрузку. В реальных услови х КПД данного источника может быть на 5-8% выше, чем КПД источника выбранного за прототип , при сохранении на надежности в работе на нагрузки, параметры которых измен ютс  в широких пределах.

По сравнению с прототипом данный источник имеет более высокую надежность работы из-за отсутстви  скач- ков пр мого напр жени  с высокой скоростью вырастани  его на тиристорах , достаточно высокого уровн  отрицатрлыюго напр жени  ч иитервстл восстановлени  управл емости, малого числа полупроводниковых элементов в схеме, наиболее критичных к различного рода перегрузкам (диодов).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Q

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   Источник импульсного тока, содержащий первый, второй, третий и четвертый инвертопы, каждый из которых выполнен на первом, втором, третьем и четвертом тиристорах, включенных по схеме моста, диагональ каждого из которых выполнена на последовательно соединенных первом конденсаторе и первом реакторе, катоды первого и второго тиристора всех инверторов соединены между собой, аноды третьего и четвертого тиристоров первого и второго инверторов соединены между собой и подключены к первому выводу второго реактора, который через последовательно соединенные второй конденсатор и третий реактор соединен с первым электродом электроэрозионного промежутка, аноды третьего и четвертого тирисготюв третьего и четвертого инверторов соединены между собой и подключены к первому выводу четвертого реактора, который через последовательно соединенные третий конденсатор и п тый реактор соединен с первым электродом электроэрозион- ного промежутка, который через последовательно -соединенные дроссель и четвертый конденсатор соединен с вторым электродом электроэрозионного промежутка, вторые выводы второго и четвертого реакторов соединены между собой и подключены к положительной шине источника питани , диод , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, в него введены шестой и седьмой реакторы, дроссель насыщени , п тый и шестой конденсаторы, а шестой реактор подключен к катоду первого тиристора первого инвертора и к аноду диода, катод которого соединен с первым выводом дроссел  насыщени , второй вывод которого подключен к первым обкладкам п того и шестого конденса- торов, втора  обкладка п того конденсатора соединена с вторым выводом электроэрозионного промежутка, первый вывод которого подключен к . второй обкладке шестого конденсате714827748

   pa и соединен с первым выводом седь- ГЬ подключен к отрицательной шине мого реактора, второй вывод которо- источника питани .