Claims (2)
Недостатком известного генератора вл етс малое врем , предоставл емое схемой дл восстановлени запирающих свойств тиристора, что снижает его коммутационную устойчивость. Кроме этого, известный генератор формирует в нагрузке только однопол рные 39 импульсы тока, что уменьшает эффективность использовани генератора в качестве источника питани установок индукционного нагрева, особенно при нагреве ферромагнитных изделий. При посто нной частоте импульсов тока в нагрузке выходна мощность не регулируетс . Обмотка дроссел насыщени об текаетс суммарным током обеих обмоток нагрузки в течение времени разр да первого конденсатора, что вызывает его нагрев и снижает КПД генератора в целом. Цель изобретени - повышение коммутационной устойчивости и одновремен ное обеспечение возможности регулировани выходной мощности при посто нной частоте следовани импульсов тока в нагрузке, а также повышение КПД и эффективности использовани генератора в качестве источника питани установок индукционного нагрева. Поставленна цель достигаетс тем что в генератор импульсов тока, содер жащий последовательно соединенные источник посто нного тока и зар дный элемент, первый конденсатор, первый тиристор, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены второй-и третий конденсаторы, в два других плеча включены перва и втора нагрузочные катушки индуктивнос .тей, в первую диагональ мостовой схе мы включен диод, введены четвертый конденсатор и второй, третий, четвер тый и п тый тиристоры, причем во вто рую диагональ мостовой схемы включены , последовательно соединенные источ ник посто нного тока и зар дный элемент , катод диода через встречно-параллельно соединенные второй и третий тиристоры подключен к первой обкладке первого конденсатора и аноду первого тиристора, катод которого че рез встречно-параллельно соединенные четвертый и п тый тиристоры подсо динен к аноду диода, а через четвертый конденсатор к первому выводу вто рой диагонали мостовой схемы, к второ му выводу которой подключена втора обкладка первого конденсатора. На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого ге нератора; на фиг. 2 - диаграммы значений напр жений на конденсаторах, тока нагрузки и напр жени на втором тиристоре. Генератор содержит блок 1 из источника посто нного тока и зар дного 7 элемента, мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены конденсаторы 2 и 3, в два других плеча включены нагрузочные катушки и 5 индуктивностей, которые могут быть взаимоиндуктивно св занными. В первую диагональ включен диод 6. Во вторую диагональ мостовой схемы включена цепочка из последовательно соединенных конденсатора 7j тиристора 8, конденсатора 9- Катод диода 6 соединен с анодом тиристора 8 конденсатора 9- Катод диода 6 соединен с анодом тириЪтора 8 через параллельновстречно соединенные тиристор 10 и тиристор 11. Анод диода 6 соединен с катодом тиристора 8 через параллельно - встречйо соединенные тиристор 12 и тиристор 13. Обычно конденсаторы выбираютс таким образом, чтобы емкость конденсаторов 7 и 9 была меньше емкости конденсаторов 2 и 3. Крива k (фиг. 2) изображает изменение тока в катушке 4, крива 15 - напр жение на конденсаторе 2, крива 16 - напр жение на конденсаторе 2, крива 1б напр жение на конденсаторе 7, крива - напр жение на тиристоре 10. Генератор работает следующим образом , В исходном состо нии конденсаторы зар жены до требуемого уровн напр жени . Кроме того, конденсаторы 2 и 3 подзар жаютс от источника посто нного тока через катушки и 5. При включении в момент tg (фиг, схемы управлени тиристоров 10 и 12 конденсаторы 7 и 9 разр жаютс соответственно на катушки и 5 После того, как напр жение на конденсаторах 7 и 9 уменьшитс , но еще не достигнет нулевого значени , от схемы управлени открываетс тиристор 8. При этом происходит запирание тиристоров 10 и 12, и ток катушки k замыкаетс по контуру; катушка k - конденсатор 7 тиристор 8 - конденсатор 9 конденсатор 3 катушка А, а ток катушки 5 замыкаетс по контуру катушка 5 конденсатор 2 - конденсатор 7 тиристор 8 - конденсатор 9 катушка 5. При этом конденсаторы 7 и 9. успевают перезар дитьс , так как их емкость меньше емкости конденсаторов 2 и 3, которые разр жаютс частично (фиг. 2, крива 15, крива 16 врем t.j,,,tij). После того, как 59 напр жение на катушках 4 и 5 станет равным напр жению на конденсаторах 2 и 3, откроетс диод 6, а тиристор 8 обестомитс и закроетс . Ток катушек k и S перехватываетс в цепь диода 6, и энерги , запасенна в них, будет рекуперироватьс соответственно в конденсаторы 2 и 3. Когда ток в нагрузке уменьшитс до нул , напр же ни на конденсаторах 2 и 3 несколько увеличатс . За врем перезар да конденсаторов 7 и 9 напр жени на конденсаторах 2 и 3 уменьшатс . До своего первоначального напр жени они з р жаютс от источника посто нного то ка. через катушки ) и 5- Поэтому посл уменьшени тока до нул , ток в каждо катушке i и 5 увеличиваетс в обратном направлении до величины, равной половине входного тока. Затем в рабо те генератора импульсов тока наступа ет пауза. В момент времени 14 (фиг. 2 от схемы управлени включаютс тирис торы 11 и 13. Конденсаторы 7 и 9 пер зар жаютс через катушки и 5- При этом в них формируетс полусинусоида ный импульс тока обратного знака. Ко |да ток через тиристоры 11 и 13 стане равным нулю, они запираютс . После этого в работе генератора оп ть наступает пауза. Затем от схемы управлени включаютс тиристоры 10 и 12 и процесс повтор етс . Предлагаемый генератор импульсов тока обладает большей, чем у прототи па коммутационной устойчивостью, так как отрицательное напр жение, запирающее тиристоры 10 и 12, прикладываетс в течение всего времени перезар да конденсаторов 7 и 9 после включени тиристора 8...,У прототипа это врем составл ет только часть периода разр да до нул . Импульсы тока в нагрузке у предлагаемого генерарора разнопол рны. Это повышает эффективность использовани генератора в качестве источника питани установок индукционного нагрева, особенно при нагреве ферромагнитных изделий за счет повышени потерь на гистерезис. В отличие от прототипа возможно регулирование выходной мощности гене ратора при посто нной частоте импуль сов тока в нагрузке. Дл этого необходимо изменение момента включени тиристора 8. Это делает удобным эксплуатацию генератора при использова7 НИИ его в качестве источника питани импульсных электромеханических, например индукционно-динамических, преобразователей . Отсутствие дроссел насыщени , обмотка которого обтекаетс суммарным током обеих обмоток индуктивной нагрузки, уменьшает потери в генераторе , что повышает его КПД. Формула изобретени Генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник посто нного тока и зар дный элемент , первый конденсатор, первый тиристор , мостовую схему, в два противоположных плеча которой включены второй и третий конденсато15ы, в два других плеча включены перва и втора нагрузочные катушки индуктивности , а первую диагональ мостовой схемы включен диод, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности работы и КПД при одновременном обеспечении возможности регулировани выходной мощности при посто нной частоте импульсов тока в нагрузке, в него введены четвертый конденсатор и второй, третий, четвертый, п тый тиристоры, причем во вторую диагональ мостовой схемы включены последовательно соединенные источник посто нного тока и зар дный элемент, катод диода через встречно-параллельно соединенные второй и третий тиристоры подключен к первой обкладке первого конденсатора и аноду первого конденсатора и аноду первого тиристора, катод которого через встречно-параллельно соединенные четвертый и п тый тиристоры подсоединены к аноду диода, а через четвертый конденсатор к первому выводу второй диагонали мостовой схемы, к ВТОРОМУ выводу которой подключена втора обкладка первого конденсатора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Луконин Е.И. и др. Импульсна схема возбуждени электромагнита ус- . корител . Приборы и техника эксперимента . 197t, W 6. с. 17-19. A disadvantage of the known generator is the short time provided by the circuit for restoring the thyristor locking properties, which reduces its switching stability. In addition, the known generator generates only unipolar 39 current pulses in the load, which reduces the efficiency of using the generator as a power source for induction heating installations, especially when heating ferromagnetic products. At a constant frequency of current pulses in the load, the output power is not regulated. The winding of the throttle saturation flows around the total current of both windings of the load during the discharge time of the first capacitor, which causes its heating and reduces the efficiency of the generator as a whole. The purpose of the invention is to increase the switching stability and at the same time ensure the possibility of adjusting the output power at a constant frequency of current pulses in the load, as well as increasing the efficiency and efficiency of the generator as a power source for induction heating installations. The goal is achieved by the fact that the first pulse capacitor, the first thyristor, the bridge circuit, in which two opposite arms are connected the second and third capacitors, are included in the other two shoulders, in the current pulse generator containing the series-connected direct current source and the charging element. and the second load inductor coils, a diode is included in the first diagonal of the bridge circuit, a fourth capacitor and a second, third, fourth and fifth thyristor are inserted, and the second diagonal of the bridge circuit is included, series-connected direct current source and charge element, the cathode of the diode through anti-parallel connected second and third thyristors are connected to the first plate of the first capacitor and the anode of the first thyristor, the cathode of which through the anti-parallel connected fourth and fifth thyristors are connected to the diode anode, and through the fourth capacitor to the first output of the second diagonal of the bridge circuit, to the second output of which the second plate of the first capacitor is connected. FIG. 1 shows the principal electrical circuit of the proposed generator; in fig. 2 shows diagrams of the values of the voltages on the capacitors, the load current and the voltage on the second thyristor. The generator contains a block 1 of a DC source and a charge 7 element, a bridge circuit, two opposite arms of which include capacitors 2 and 3, two other arms including load coils and 5 inductances that can be mutually inductively coupled. A diode 6 is included in the first diagonal. The second diagonal of the bridge circuit includes a chain of capacitors 7j of thyristor 8 connected in series, capacitor 9- The cathode of diode 6 is connected to the anode of thyristor 8 of capacitor 9- The cathode of diode 6 is connected to the anode of thyristor 8 through parallel-connected thyristor 10 and thyristor 11. The anode of diode 6 is connected to the cathode of thyristor 8 through parallel - counter-connected thyristor 12 and thyristor 13. Typically, the capacitors are chosen so that the capacitance of the capacitors 7 and 9 is less than the capacitance of the capacitor. Sizes 2 and 3. Curve k (Fig. 2) depicts the change in current in coil 4, curve 15 shows voltage on capacitor 2, curve 16 represents voltage on capacitor 2, curve 1b voltage on capacitor 7, curve voltage on thyristor 10. The generator operates as follows. In the initial state, the capacitors are charged to the required voltage level. In addition, capacitors 2 and 3 are recharged from a DC source through coils and 5. When switched on at tg (FIG., The control circuits of the thyristors 10 and 12, capacitors 7 and 9 are discharged to the coils, respectively, and 5 After the voltage on capacitors 7 and 9, the thyristor 8 is opened but does not reach zero; the thyristor 8 is opened from the control circuit. In this case, the thyristors 10 and 12 are locked and the coil current k is closed along the circuit; coil k is capacitor 7 thyristor 8 is capacitor 9 capacitor 3 coil A and coil 5 current closed along the circuit, coil 5, capacitor 2 — capacitor 7, thyristor 8 — capacitor 9, coil 5. In this case, capacitors 7 and 9. have time to be recharged, because their capacity is less than the capacitance of capacitors 2 and 3, which are partially discharged (Fig. 2, curve 15 , curve 16, time tj ,,, tij). After 59 the voltage on coils 4 and 5 becomes equal to the voltage on capacitors 2 and 3, diode 6 is opened, and thyristor 8 is canceled and closed. The coil currents k and S are intercepted into diode 6, and the energy stored in them will be recovered, respectively, into capacitors 2 and 3. When the current in the load decreases to zero, the capacitors 2 and 3 will slightly increase. During the recharge time of the capacitors 7 and 9, the voltage on the capacitors 2 and 3 decreases. Prior to their initial voltage, they are drawn from a source of constant current. through the coils) and 5- Therefore, after reducing the current to zero, the current in each coil i and 5 increases in the opposite direction to a value equal to half the input current. Then, in the operation of the current pulse generator, a pause occurs. At time 14 (Fig. 2 from the control circuit, thyristors 11 and 13 are turned on. Capacitors 7 and 9 are charged through the coils and 5) A semi-sine wave current of the opposite sign is formed in them. Co | and the current through the thyristors 11 and 13, they become locked. After that, a pause begins again in the generator. Then the thyristors 10 and 12 are turned on from the control circuit and the process is repeated. The proposed current pulse generator has a greater switching resistance than that of the prototype life locking thyristors 10 and 12 are applied during the whole time of recharging capacitors 7 and 9 after turning on thyristor 8 ..., For a prototype this time is only a part of the discharge period to zero. The current pulses in the load of the proposed generator are different polarities. the efficiency of using a generator as a power source for induction heating installations, especially when heating ferromagnetic products due to an increase in hysteresis losses. Unlike the prototype, it is possible to regulate the generator output power at a constant frequency of current pulses in the load. To do this, it is necessary to change the moment of switching on the thyristor 8. This makes it convenient to operate the generator when using its research institute as a power source for pulsed electromechanical, for example, induction-dynamic, converters. The absence of saturation droplets, the winding of which flows around the total current of both windings of an inductive load, reduces losses in the generator, which increases its efficiency. Claims of the Invention A current pulse generator comprising a series-connected direct current source and a charging element, a first capacitor, a first thyristor, a bridge circuit in which two opposite arms include a second and a third condenser, and two other inductors connected in two other arms, and the first diagonal of the bridge circuit includes a diode, characterized in that, in order to increase the reliability of operation and efficiency while ensuring the possibility of adjusting the output power during the post This frequency of current pulses in the load, the fourth capacitor and the second, third, fourth, fifth thyristors are entered into it, and the second diagonal of the bridge circuit includes series-connected direct current source and charging element, the cathode of the diode through the counter-parallel connected second and the third thyristors are connected to the first plate of the first capacitor and the anode of the first capacitor and the anode of the first thyristor, the cathode of which is connected to the anode through counter-parallel connected fourth and fifth thyristors the diode, and through the fourth capacitor to the first output of the second diagonal of the bridge circuit, to the SECOND output of which the second lining of the first capacitor is connected. Sources of information taken into account during the examination 1.Lukonin E.I. and others. Pulsed electromagnet excitation circuit us-. koritel. Instruments and experimental technique. 197t, W 6. s. 17-19.
2.Авторское свидетельство СССР 693535, кл. Н 03 К 3/53, 1978 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 693535, cl. H 03 K 3/53, 1978 (prototype).