SU1622924A1 - Генератор импульсов тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение КПД, что достигаетс  включением индуктивных нагрузок (обмоток реверсивного двигател ) через рабочие тиристоры параллельно источникам питани  и применением цепи, состо щей из вспомогательных тиристоров и коммутирующего конденсатора, дл  выключени  рабочих тиристоров и рекуперации оставшейс  энергии индуктивных нагрузок в коммутирующий конденсатор. При подаче отпирающего импульса на управл ющий электрод рабочего тиристора 3 он открываетс  и происходит разр д накопительного конденсатора 1 на индуктивную нагрузку 4 двигател , при этом возникающа  электромагнитна  сила передвигает его  корь. В момент времени, когда  корь двигател  достигнет упора происходит открывание вспомогательного тиристора 6 и к рабочему тиристору 3 прикладываетс  обратное напр жение предварительно зар женного коммутирующего конденсатора. Рабочий тиристор 3 закрываетс  и отключает индуктивную нагрузку 4 от накопительного конденсатора 1. При этом оставша с  в индуктивной нагрузке энерги  через вспомогательный тиристор 6 передаетс  в коммутирующий конденсатор, перезар жа  его. По мере передачи оставшейс  энергии нагрузки в коммутирующий конденсатор ток вспомогательного тиристора 6 уменьшаетс  до нул  и он закрываетс . Процессы формировани  импульсов тока дл  перемещени   кор  двигател  в обратном направлении аналогичны.4 ил.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и предназначено дл  питани  обмоток возбуждени  устройств, создающих импульсные магнитные пол , в частности дл  питани  обмоток возбуждени  реперсиино- го двигател  возратно-поступателыюго движени .

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение его КПД.

На фиг.1 изображен генераторимпульсов тока (ГИТ); на фиг.2 - кривые токов и напр жений на элементах схемы при работе ГИТ; на фиг.З - принципиальна  схема реверсивного двигател  возвратно-поступательного движени  индуКционно-динамического типа; на фиг.4 - кривые юков и напр жений на элементах ГИТ при его срабатывании о режиме форсировки возбуждени  и гашени  электромагнитного пол  двигател .

Устройство состоит из первого накопи- тельного конденсатора 1, подключенного к первому источнику 2 посто нного тока и через первый основной тиристор 3 к первой индуктивной нагрузке А, выполненной в виде обмотки возбуждени  пр мого хода ревер- сивного двигател  возврагно-поступа- тельного движени . Коммутирующий конденсатор 5 через первый вспомогательный тиристор 6 подключен к индуктивной нагрузке 4 и через второй вспомогательный тиристор 7 - к второй индуктивной нагрузке 8, выполненной в виде обмотки возбуждени  обратного ходч реверсивного двигател  возвратно-поступательного движени , котора , в свою очередь, через второй ос- новной тиристор 9 подключена к второму накопительному конденсатору 10 и к второму источнику 11 посто нного тока.

На фиг. 2 приведены кривые напр жени  и токов на элементах ГИТ, где 12 и 13 - напр жени  на первом 1 и втором 10 накопительных конденсаторах; 14 и 15 - гоки в первой 4 и во второй 8 индуктивных нагрузках (пунктиром - если индуктивност ми 4 и 8 служат обмотки двигател  возратно-посту- нательного движени , т.е. индуктивности 4 и 8 переменные; сплошные-если индуюип- ности 4 и 8 посто нные); 1G - напр жение на коммутирующем конденсаторе 5.

Двигатель (фиг.З) состоит из цилиндрического ферромагнитного  кор  17 с корот- козамкнутым витком 18, выполненным, например, из меди. Якорь 17 расположен внутри цилиндрического ферромагнитного индуктора 19 с обмотками 4 и 8 возбуждени ,  вл ющимис  индуктивност ми 4 и С ГИТ (фиг.1). Положение  кор  17 относительно индуктора 19 фиксируетс  ограничител ми (упорами) 20.

На фиг.4 позици ми обозначены: 21 - напр жение на коммутирующем конденсаторе 5; 22 - ток в индуктивной нагрузке 4 (8); 23 - напр жение на накопительном конденсаторе 1 (10)

Генератор работает следующим образом .

В исходном состо нии конденсаторы 1. 5 и 10 зар жены с пол рностью,указанной на фиг.1. При подаче в момент времени t to отпирающего импульса на управл ющий электрод основного тиристора 3 последний открываетс , а предварительно зар женный от первого источника 2 посто нного тока накопительный конденсатор 1 по закону , описыпэепзму кривой 12 (фиг.2), разр жаетс  на индуктивную нагрузку 4, пыпоппенную, например, в виде обмотки возбуждени  пр того хода реверсивного двшател  возвратно-поступательного движени  (фиг.З). При этом ток И в обмотке 4 возбуждени  нпрастает по кривой 14. В ко- роткоззмкнутом вит е 18  кор  17, магнито- ов занном с обмоткой 4, индуцируетс  (наводитс ) вторичный ток 2. В результате таимодеистви  двух контуров (4 и 18) с токами И и i2 возникает электромагнитна  сила , ускор юща   корь 17 вправо до упора 20. В момент времени t ti, когда рабочий зазор реверсивного двигател  выбран, а  корь 17, достигнув ограничитил  - упора 20, оказываетс  в правом крайнем положении (фиг.З, пунктир), от схемы управлени  (на фиг.1 не показана) подают отпирающий импульс на первый вспомогательный тиристор 6. Последний откоывае с , а к тиристору 3 прилагаетс  обратное напр жение коммутирующего конденсатора 5, Тиристор 3 закрываетс , а конденсатор 1 отключаетс  от обмотки 4 возбуждени  пр кого хода ре- версиыюго двигател . В интервале времени t 11 конденсатор 1 г р жаотс  от источника 2 посто нного тока до исходною напрл- женич. Ток И индуктивной нагрузки 4 (обмотки 4 пр мого хода  кор ) замыкаетс  по цепи, составленной из обмотки 4 возбуждении , конденсатора 5, тиристора С, обмотки 4 возбуждени , перезар жа  конденсатор 5 (пол рностью, указанной в скобках). При этом происходит рекупераци  оспэинейс  энергии обмотки 4 возбуждени  двш  гелч ь конденсатор 5. напр жение Hd котором измен етс  по кривой 16.

В Monoin времени t 12 рекупераци  заканчиваетс , ток в цепи индуктивной иа- фузки 4 и конденсатора 5 становитс  рапным нулю, тиристор G закрываетс , а напри-кемие на конденсаторе 5 становитс  ранным максимальному значению. Таким образом формируетс  импульс тока в обмотке возбуждени  пр мого хода двигател  возвратно-поступательного движени  и происходит перемещение  кор  ДРШ атмп ч пр мом направлении. Поело выбора  корем 17 рабочего хода и фиксации его с исходном положении ограничителем 20 ГИТстаноииг- с  готовым к повторному срабзшванню, т.е. к формированию импульса тока j цнлыо перемещени   кор  двигател  в обратном направлении . Процессы, происход щие и ГИТ, при перемещении  кор  17 двигател  в обратном направлении, аналогичны.

Дл  увеличени  КПД двигателей возвратно-поступательного движени  испол,- зуют также режим форсировки во jf у,- дени  электромагнитного пол  двигател 

Такой режим работы ГИТ возможен, если после рекуперации энергии из индуктип- ной нагрузки 4 (8) в конденсатор 5 напр жение на нем пьчие напр жени  на конденсаторе 1 (10). В этом случае в момент времени ь (фиг.4) открывают тиристор 6 (7) При этом на индуктивную нагрузку 4 (8) разр жаетс  конденсатор 5, напр жение на котором измен етс  по кривой 1. Поскольку емкость конденсатора 5 намного(в 20-40 раз) меньше емкости конденсатора 1 (10), и напр жение на нем выше напр жени  конденсаторов 1 и 10, то при разр де конденсатора 5 на нагрузку 4 (8) имеетс  высокочастотный контур, составленный из элементов 5-4 (8) ГИТ, что обеспечивает быстрое нарастание тока (по кривой 22) и пол  в обмотке 4 (8).

В момент времени (ti), когда напр жение на конденсаторе 1 (10) становитс  больше напр жени  на конденсаторе 5 на величину, необходимую дл  запирани  коммутирующего тиристоре, 6 (7), открывают силовой тиристор 3 (9), закрыва  при этом тиристор 6 (7), Емкость 1 (10), разр жа сь ц интервале времени ti -12 на обмотку возбуж72 А

дени  (на: гузку) 4 (8) (по кривой 23). обеспечивает поддержание тока (пол ) на заданном уровне. При этом ток в обмотках двигател  может оставатьс  посто нным, уменьшатьс 

или упелпчиватьс  (фиг.4, пунктир).

В момент времени ta, когда напр жение к; конденсаторе 5 больше напр жени  на кон пенса горе 1 (10) на величину, необходимую дл  запирани  основного тиристора 3

(9), ьновь открывают коммутирующий тиристор б (7). При этом к тиристору 3 (9) прикла- дыеаетс  обратное напр жение и он закрываетс . Оставша с  энерги  обмотки 4 (8) рекуперирует в конденсатор 5, перезарчжач его до напр жени , большего, чем напр жение на конденсаторе 1 (10), и обеспечива  в интерзале времени t2-t3 форси- рс.вр гашени  пол  двигател .

Фор мул а изобретени 

Гекератор импульсов тока, содержащий периоэ зар дное устройство, первый и второй накопительные конденсаторы, первый и

второй основные тиристоры, коммутирующий конденсатор, первый и второй вспомогательные тиристоры, первую и вторую индуктивные нагрузки, отличающий- с   тем, ч го, с цепью упрощени  конструкции

и повышени  КПД,введено второе зар дное устройстсю, первый и второй накопительные конденсаторы подключены к первому и второму зар дным устройствам, включенным противоположной пол рностью, и через первый и второй основные тиристоры подключены к первой и втоосй индуктивным нагрузкам, занг мтированным коммутирующим конденса- горо и через соответственно первый и второй вспомогательные тиристоры, включенные в

юм направлении по отношению к первому и второму зар дным устройствам.

Q Q О О ,8

20

Фиг.З

Claims (1)

1. 20 Формула изобретения

   Генератор импульсов тока, содержащий первое зарядное устройство, первый и второй накопительные конденсаторы, первый и 25 второй основные тиристоры, коммутирующий конденсатор, первый и второй вспомогательные тиристоры, первую и вторую индуктивные нагрузки, отл ичающийс я тем. что, с целью упрощения конструкции 30 и повышения КПД,введено второе зарядное устройство, первый и второй накопительные конденсаторы подключены к первому и второму зарядным устройствам, включенным противоположной полярностью, и через первый и второй основные тиристоры подключены к первой и втооой индуктивным нагрузкам, заш- нтированным коммутирующим конденсагоро л через соответственно первый и второй вспомогательные тиристоры, включенные в Обратном направлении по отношению к первому и второму зарядным устройствам.

   Фиг. 2 ///7777/7////7777777

   Фи 2.3

   Составитель А.Сапожников Редактор А.Шандор Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

   Заказ 113 Тираж Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101