SU965688A1 - Генератор импульсов - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относитс  к созданию генераторов электрических импульсов, которые могут быть использованы, в частности, в процессах электрозональной обработки. Известен генератор импульсов, который содержит трехфазный источник переменного тока с трем  отдельными выходными фазными обмотками, три цепочки, кажда  из которых состоит соответственно из последовательно соединенных фазной обмотки упом нутого источника, силового конденсатора и одной обмотки трехобмоточного линейного дроссел , кажда  обмотка которого отводом от части ее витков разделена на две секции, три полупроводниковых элемента , например тиристор и два диода, один из которых своим анодом подключен к точке роединени  силового конденсатора и первой обмотки линейного дроссел  первой цепочки, емкостной накопитель, положительна  обкладка которого подключена к катоду тиристора , причем втора  и треть  обмотки трехобмоточного линейного дроссел  соединены между собой последовательно-встречно, и на номинальной частоте источника переменного тока емкостное сопротивление силового конденсатора каждой цепочки по абсолютной величине равно индуктивному сопротивлению секции трехобмоточного линейного дроссел , котора  непосредственно соединена с соответствующим силовым конденсатором , и блок контрол  напр жени  и управлени  тиристором, причем катоды диодов соединены с положительной обкладкой емкостного накопител , а его отрицательна  обкладка соединена с началами обмоток трехобмоточного линейного дроссел , фазные обмотки упом нутого источника соединены по схеме звезды, а анод диода (тиристора) соединен с точкой соединени  силового конденсатора и второй (третьей) обмотки трехобмоточного линейного дроссел  1 . Генератор импульсов характеризуетс  следующими недостатками. Наличие трех тиристоров в трехфазном управл емом выпр мителе неизбежно приводит к достаточно сложной схеме управлени  тиристорами, и как следствие, к неоправданно завыщенным показател м массы и габаритов блока контрол  напр жени  и управлени  тиристорами . Кроме того, такое устройство имеет

сравнительно невысокое максимальное зар дное напр жение на емкостном накопителе, величина которого равна 0,5 Q Емф, где Q - добротность контура, состо щего из двух силовых конденсаторов, двух обмоток трехобмоточного линейного дроссел  и двух фазных обмоток источника переменного тока где амплитудное значение фазного напр жени  трехфазного источника переменного тока, что ограничивает функциональные возможности генератора, а также отрицательно сказываетс  на его энергетических показател х, например величине максимальной энергии, запасаемой за один цикл зар да емкостным накопителем, отнесенной к массе всего генератора.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей генератора и улучшение его энергетических показателей путем увеличени  максимального зар дного напр жени  емкостного накопител .

Цель достигаетс  тем, что генератор импульсов дополнительно снабжен двум  конденсаторами, один из которых включен между точкой соединени  анода тиристора и катода одного диода и точкой соединени  третьей обмотки линейного дроссел  и силового конденсатора третьей цепочки, а второй включен между началом первой обмотки линейного дроссел  и точкой соединени  отрицательной обкладки емкостного накопител  и анода другого диода, катод которого подключен к началу второй обмотки трехобмоточного линейного дроссел , причем начала выходных фазных обмоток источника переменного тока подключены к отводам от части витков соответствующих обмоток трехобмоточного линейного дроссел , а концы первой и второй обмоток его соединены между собой.

Такое схемное решение позвол ет увеличить максимальное зар дное напр жение на емкостном накопителе до величины, котора  в 5,4 КQ раз превышает амплитудное значение фазного напр жени  трехфазного источника переменного тока, но при практическом сохранении массы и габаритов устройства, обеспечивает увеличение электрической энергии, запасаемой емкостным накопителем за один цикл зар да, а следовательно , и расшир ет функциональные возможности предложенного генератора.

На чертеже схематически представлен геенератор импульсов дл  электроэрозионной обработки.

Устройство содержит емкостной накопитель 1, три цепочки, кажда  из которых выполнена из последовательно соединенных обмоток 2 (3 и 4) трехобмоточного линейного дроссел , кажда  обмотка которого выполнена с отводом от части ее витков, силового конденсатора 5 (6 и 7) и выходной

фазной обмотки 8 (9 и 10) трехфазного источника переменного тока, управл еемый диодно-конденсаторный выпр митель-умножитель напр жени , выполненный на двух диодах 11 и 12, тиристоре 13 и двух конденсаторах 14 и 15, который выходом подключен к емкостному накопителю 1 и блок 16 контрол  напр жени  и управлени  тирисjopOM . Диод 12 катодом подключен к точке соединени  анода тиристора 13 и конденсатора 14, свободна  обкладка которого подключена к точке соединени  обмотки 2 трехобмоточного линейного дроссел  и силового конденсатора 5, диод 11 своим катодом подключен к точке соединени  обмоток 2 и 3 трехобмоточного дроссел , а анодом - к точке соединени  накопительного конденсатора и конденсатора 15, друга  обкладка которого соединена с началом обмотки 4 трехобмоточного линейного дроссел . Начала выходных фазных обмоток 8, 9 и 10 источника переменного тока соединены с отводами от части витков соответствующих обмоток 2, 3 и 4 трехобмоточного линейного дроссел , а концы обмоток 3 и 4 трехобмоточного линейного дроссел  подсоединены к аноду диода 12.

Предложенный генератор импульсов дл  электроэрозионной обработки работает следующим образом.

Кажда  фазна  обмотка 8 (9 и 10) трехфазного источника переменного тока с соответствующей секцией обмотки 2 (3 4) трехобмоточного линейного дроссел  и силовым конденсатором 5 (6 , 7) образуют последовательные LC-контуры, индуктивные и емкостные сопротивлени  которых на частоте источника по модулю равны между собой. В этом случае в контуре имеет место резонанс напр жений, при котором мгновенные значени  резонансных напр жений , возникающих на индуктивно-емкостных элементах каждого контура по абсолютной величине равны между собой и противоположны по фазе. При этом за счет трехфазного источника переменного тока мгновенные значени  резонансных напр жений на соответствующих индуктивноемкостных элементах всех трех контуров и, в частности, на трех соответствующих секци х трехобмоточного линейного дроссел , сдвинуты друг относительно друга на 120 электрических градусов, и их амплитуды равны рЕ„ф,где Q - добротность контура, содержащего одну фазную обмотку 8 (9 и 10) источника переменного тока, соответствующую секцию обмотки 2 (3 и 4) трехобмоточного линейного дроссел  и один силовой конденсатор 5 (6 и 7), амплитуда фазного напр жени  трехфазного источника переменного тока. При достаточно высокой добротности контура можно исключить из рассмотрени  величину напр жени  на выходных фазных обмотках трехфазного источника переменного тока, поскольку она значительно меньше величины напр жений, возникающих на индуктивно-емкостных элементах этих резонансных контуров. При закрытом тиристоре 13 электромагнитные процессы, имеющие место в устройстве, протекают следующим образом. Конденсатор 14 (15) при открытом диоде 12 (11) зар жаетс  по цепи 2-3-12-14 (11-3-4-15) до напр жени , равного , где К - коэффициент трансформации. Это происходит в течение промежутка времени, при котором к аноду диода 12 (11) приложен положительный по отношению к его катоду потенциал, определ емый суммой мгновенных значений напр жений на обмотках 2 и 3 (3 и 4) трехобмоточного линейного дроссел  и напр жением на конденсаторе 14 (15). При открь1тии тиристора 13 максимальное значение напр жени , которое может быть приложено к емкостному накопителю , определ етс  суммой напр жений на конденсаторах 14 (15), равной 2-vrJKQ Е« и мгновенным значением напр жени  на трех обмотках 2, 3 и 4 трехобмоточного линейного дроссел , максимальное значение которого определ етс  геометрической суммой этих напр жений и равно 2KQE В св зи с этим, максимальное значение зар дного напр жени  на емкостном накопителе составит величину, равную (2 + XKQE,,T. е. 5,4K-QE.ToK зар да в этом режиме (к концу цикла зар да) течет по цепи 15-4-3-2-14-13-1. Блок 16 осуществл ет контроль напр жений на емкостном накопителе 1, а также подачей импульсов управлени  на управл ющий электрод тиристора 13 обеспечивает возможность регулировани  уровн  напр жени , до которого требуетс  зар дить емкостной накопитель 1. Схема управлени  тиристором 13 может быть выполнена по любой из известных схем управ тени .

Таким образом, предложенный генератор импульсов дл  электроэрозионной обработки позвол ет в 3 раза сократить и улучшить массо-габаритные показатели блока управлени , при одновременном увеличении более чем в 10 К раз, по сравнению с известным генератором импульсов, диапазона регулировани  максимального значени  зар дного напр жени  на емкостном накопителе.

что улучшает его удельные энергетические показатели.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 736298, кл. Н 02 М 7/06, 1980.

1

1Ъ