Генератор гармонических колебаний

 

ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ , содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, -вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, вьтолненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель, четверт5то ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров , два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД и частоты -енерируемых колебаний, а также повьппения надежности , в него введен второй источник питания со средней точкой, к (Л шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, пефвая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена параллельно, третьей ячейке, сг здний отвод первой и второй персо вичных обмоток трансфо матора соеди00 нен с другим выводом соответствующеел го коммутирукнцего конденсатора, чем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ..ЯО„, 1109857 А заь НОЗВ1110

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1! н as TQPCtiOMV авИЛПа\ьСтви (21) 3360289/18-09 (22) 23. 11. 81 (46) 23.08.84. Бюл. Ф 31 (72) В.Ф. Дмитриков, Е.И. Муравьев и М.Я..Островский (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (53) 621.373.42(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 424281, кл. Н 02 М 5/42, 18. I0.71.

2. Авторское свидетельство СССР

9 481972, кл. Н 02 М 5/42, 21.07.71 (прототнп). (54)(57) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, -вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссепь, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПЩ и частоты генерируемых колебаний, а также повышения надежности, в него введен второй источ- ф ник питания со средней точкой, к шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, первая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена параллельно третьей åÀKå, с.-..дний отвод первой и второй первичных обмоток трансформатора соединен с другим выводом соответствующего коммутирующего конденсатора, причем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.

1 1109

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различ-. ных преобразователях постоянного тока в переменный, а также в радиопередающих устройствах.

Известны генераторы гармонических колебаний, содержащие соединенные в кольцо источник питания, дроссель и соединенные параллельно нагрузку и три ячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенные основной тиристор, дроссель с отводом, к которому подключен одним выводом конденсатор, и обратный тиристор, а другие выводы конденсаторов объединены между собой (1g.

Однако в этом генераторе гармонических колебаний не предусмотрена рекуперация энергии в источник витания, что не позволяет повысить его коэффициент полезного действия (КПД).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тирис-; торов, и второй дроссель, вторую ячейку, выполненную из последователь30 но согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно сое« диненные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тирнсторов, два коммутирующих конденсатора, каждый из ко- 40 торых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно меж-4 ду точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристо- ров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке 12).

Недостатком известного генератора гармонических колебаний является то, что в нем импульс тока ф и разряде коммутирующих конденсаторов не протекает через нагрузку. При этом КПД

857 2 генератора гармонических крлебаний недостаточно высок, а íà его элементах возникают перенапряжения, что снижает надежность. Недостаточно вы, сокой является и частота генерируемых колебаний.

Целью изобретения является повышение КПД и частоты генерируемых колебаний, а также повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тирнсторов, и четвертый дроссель, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров., два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров .четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, введен второй источник питания со средней точкой, к шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, первая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена гараллельно третьей ячейке, средний отвод первой и второй первичных обмоток трансформатора соединен с другим выводом соответствующего коммутирующего конденсатора, причем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.

09857

Ю

3 11

На чертеже приведена принципиальная электрическая. схема предлагаемого генератора гармонических колебаний.

Генаратор гармонических колебаний содержит первый 1 и второй 2 источники питания со средними точками каждый, первый 3, второй 4, третий 5 и четрветый 6 дроссели, первую 7 и вторую 8 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, третью 9 и четвертую 10 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, трансформатор 11, первую 12 и вторую

13 первичные обмотки трансформато ра 11, вторичную обмотку t4 трансфор матора 11, нагрузку 15, коммутирующие

16 и 17 конденсаторы.

Генератор гармонических колебаний работает следующим образом.

При включении верхнего (согласно чертежа) основного тиристора первой ячейки 7 происходит колебательный заряд коммутирующего конденсатора 16 через первый дроссель 3 и правую полуобмотку первой первичной обмотки

t2 трансформатора 11..Через нагрузку 15 протекает полуволна тока, имеющая форму, близкую к синусоидальной, в направлении, принятом за прямое.

При этом коммутирующий конденсатор 116 заряжается до напряжения, большего

Е /2, где Е1 — напряжение между шинами первого источника 1 питания со средней точкой.

По окончании формирования первой (положительной) полуволны напряжения на нагрузке 15 к верхнему основному тиристору первой ячейки 7 прикладывается обратное напряжение, запирающее его. В этот момент времени при включении нижнего основного тирис- тора второй ячеики 8 происходит колебательный заряд коммутирукнцего конденсатора 17 через второй дроссель 4, и первую полуобмотку второй нервичной обмотки 13 трансформатора 11.

Через нагрузку 15 протекает вторая полуволна тока в - направлении, противоположном предыдущему, и в нагрузке формируется отрицательная подуволна напряжения, а нижний основной .тиристор второй ячейки 8 оказывается,под обратным напряжением эа счет колебательного заряда коммутирующего конденсатора 17 до напряжения, большего Е /2.

Затем включается верхний обратный тиристор третьей ячейки 9 и происходит колебательный разряд коммутирующего конденсатора 16, разрядный ток которого протекает через новую

10 полуобмотку первой первичной обмотки 12 трансформатора 11, третий gpoq-сель 5 и второй источник 2 питания со средней точкой. При этом в нагрузке 15 фомируется положительная полуt5 волна напряжения, а остаточная энергия коммутирующего конденсатора 16 поступает во второй источник 2 питания со средней точкой, напряжение которого Å2(Å1.

20 Следующая (отрицательная) hony-; волна напряжения в нагрузке 15 формируется при включении нижнего обра1 ного тиристора четвертой ячейки 10 и разряде коммутирующего конденса25 тора 17 через левую полуобмотку вто. рой первичной обмотки 13 трансформатора 1t четвертый дроссель 6 и второй источник 2 питания со сред-. ней точкой.

Полный цикл формирования колебаний завершается при последующем поочередном включении соответственно верхнего и нижнего основных тиристоров второй 8 и первой 7 ячеек, а также верхнего и нижнего обратных тиристоров четвертой 10 и третьей 9 ячеек.

В дальнейшем циклы повторяются

Поскольку ток протекает через нагрузку и при заряде и при разряде коммутирующих конденсаторов, повышается КПД генератора гармонических колебаний. Время, предоставляемое тиристорам для восстановления их электрической прочности, увеличивается и становится более чем 3/4 периода частоты генерируемых колебаний, которая в результате может быть более высокой чем в известном, причем при меньшем числе ячеек. Повышается также к надежность генератора гармонических колебаний, так как разряд коммутирующих конденсаторов до нуля устраняет перенапряжения на его элементах, вызванные переходными процессами.

1109857

Составитель Н. Павлов

Редактор О. Черниченко Техред О.Heqe Корректор А. Тяско

Заказ 6098/39 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4