Генератор пакетов импульсов тока

 

ГЕНЕРАТОР ПАКЕТОВ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий инвертирующий мост на зашунтированных обратными диодами четьфех тиристорах с коммутирующим CL-контуром в диагонали переменного тока, подключенный через последовательно соединенные пятьй тиристор и первый дроссель к полюсам источника постоянного напряжения , последовательную цепь из первого конденсатора, второго дресселя второго конденсатора и встречнопараллельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, включенную между вершинами инвертирующего моста , трансформатор, первичная обмотка которого подключена к последовательной цепи из второго конденсатора и встречно-параллельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, а вторичная обмотка через соответствующие выпрямительные диоды соединена с одним вькодным выводом, второй выходной вывод подключен к среднему выводу вторичной обмотки трансформатора , последовательную цепь из восьмого тиристора и запгунтированного резистором третьего конденсатора , подключенную к источнику § постоянного напряжения через первый дроссель, третий дроссель, первьй вы (Л вод которого через вентиль, включенный встречно напряжению источника постоянного напряжения, подключен к точке соединения восьмого тиристора с третьим конденсатором, отличающийся тем, что, с целью стабилизации амплитуды импульсов в пакете, второй вывод третьего дрос vi селя подключен к точке соединения одноименных электродов пятого и восьо мого тиристоров. Эд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (ц) Н 03 K 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВМДатВЪСтвм

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3495664/18-21 (22) 27.09.82 (46) 23.09.84. Бюл. Р 35 (72) С.И.Кацнельсон, Ю.В.Ознобкин, Н.A.Ñêðèïêo и Е.И.Снятков (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 62 1.3 14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 886219, кл. -Н 03 К 3/02, 1979

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 966834, кл. Н 02 И 9/02, кл. В 23 P 1/02, 1980 (прототип)(54)(57) ГЕНЕРАТОР ПАКЕТОВ ИГПУЛЪСОВ ТОКА, содержащий инвертирующий мост на зашунтированных обратными диодами четырех тиристорах с коммутирующим СЕ-контуром в диагонали переменного тока, подключенный через последовательно соединенные пятый тиристор и первый дроссель к полюсам источника постоянного напряжения, последовательную цейь из первого конденсатора, второго дресселя второго конденсатора и встречнопараллельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, включенную между вершинами инвертирующего мос— та, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к последовательной цепи из второго конденсатора и встречно-параллельно соединен— ных шестого и седьмого тиристоров, а вторичная обмотка через соответствующие выпрямительные диоды соединена с одним выходным выводом, второй выходной вывод подключен к среднему выводу вторичной обмотки трансформатора, последовательную цепь из восьмого тиристора и зашунтированного резистором третьего конденсатора, подключенную к источнику

Q постоянного напряжения через первый Е дроссель, третий дроссель, первый вывод которого через вентиль, включенный встречно напряжению источника постоянного напряжения, подключен к точке соединения восьмого тиристо- Я ра с третьим конденсатором, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью стабилизации амплитуды импульсов в пакете, второй вывод третьего дросселя подключен к точке соединения одноименных электродов пятого и восьмого тиристоров.

j 1 1 5 . Д ) Изобретение относите я к HMI() (üc— ной технике и может быт(. применено в качестве источника питания J(.)(I« ус—

p a(IîE30ê размерной электроэрозион((ой и электрохимической обработки матеJ(— лов

Известен генератор пакетов им— пульсов тока, вьп|олне нный на базе тиристорного инвертирующего моста со встречно — параллельными диодами, коммутирующий LC — цепью в диагона((и переменного тока и последовательной цепью, содержащей разделительный конденсатор в диагонали постоянного тока, включенной между зажимами ис-точника постоянного напряжения после входного дросселя 13..

В известном генераторе напряжение на резделительном конденсаторе 20 пульсирует с частотой выходных паке— тов импульсов, 3а время формирова— ния пакета разделительный конденса— тор разряжается, а во время паузы заряжается за счет электромагнитной энергии, накопленной во входном дрос— селе. При приемлемой для практики емкости разделительного кон„- енсато— ра коэффициент пульсаций может превы— сить единицу. Разряд разделительного конденсатора во время формирования пакета приводит к спаду амплитуды вы— сокочастотных импульсов, образующих. пакет.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гене35 ратор пакетов импульсов тока, содер— жащий инвертирующий мост на зашунти— рованных обратными диодами четырех тиристорах с коммутирующим CL-конту4О ром в диагонали переменного тока, подключенный через последовательно соединенные пятый тиристор и первый дроссель к полюсам источника постоянн ог о напряжения, последовательную

Я цепь из первого конденсатора, второго дросселя, второго конденсатора и встречно — параллельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, включенную между вершинами инвертирующего моста, трансформатор, первичная

50 обмотка которого подключена к последовательной цепи из второго конденсатора и встречно-параллельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, а вторичная обмотка через соответст — вующие выпрямительные диоды соединена с одним выходным выводом, второй вы— ходной вывод подключен к среднему вы(3 о((У (IT E)j) 1 ч ()) ii р) («E) к (I (j! а (Iс(1) () Рм и

Ра р Г1 E)E E f(<)(3(3 (El(a(I "(() I(E ll (р li (3 С (:МО г() тиристора H зашу((THpE)I)а ни! I о (е—

ЗИС ГОPOM TPE Т(E I О КОНЛE НС 3ТО()а р I E)f( ключенную к ист()«(«H((y IIE3E. г()я(!1 ог" на—

ПРЯжЕНИЯ ЧЕРЕЗ ПЕРВЫЙ ДРО(СсЛЬ, РЕ— тий flðîE ñå (h первый вынс)fl котор))го через вентил ь, вкц!ю(с (iHhiH встреч:--о напряжению ис тo«(3(3(a пос-.оян(«сч с 1«а— пряже ния, подключен к то:(к с с оеди не— ния восьмого THpHc Topa с тр:тьим кон— денсатором, причем второй вывод третьего дросселя соединен с. общ-:;i точкой пятого тиристора, инвертирую— щего моста и первого конденсатор;.- Г

В известном устройстве уменью(на амплитуда огибакццей выс()кочастот(.ых импульсов в пакете, однако из — за ко— лебательного разряда третьего ко:(денсатора раз ница в амплитудах выс око†частотных импульсов, составляющих пакет, полностью не устраняется.

Цель из обретения — ста били з а (и и амплитуды импульсов в пакете.

Цель достигается тем, что в ге- (ераторе пакетов импульсов тока, со— держагцем инвертирующий мост на за— п(унтированных обратными диодаы« ч тырех тиристорах с коммутирующим

CL-KoHTópE3M в диагонали переменно— го тока,, подключенный через после„:о— вательно соединенные пятый тиристор и первый дроссель к полюсам источ «и— ка постоянного напряжения, последо— вательную цепь из первого конденс;:— тора, второго дросселя, второго кон— денсатора и встречно-параллельно соединенных шестого и седьмого TH()Нсторов, включенную между вершинами инвертирующего моста, трансформатор, первичная обмотка которого подклю-. чена к последовательной цепи из (3T орого конденсатора и встречно-парал— лельно соединенных шестого и седьмого тиристоров, а вторичная обмотка через соответствующие выпрямитеЛьные диоды соединена с одним выходным выводом, второй выходной вывод подкл:очен к среднему выводу вторичной об— мотки трансформатора, последовательную цепь из восьмого тиристора и за— шунтированного резистором третьего конденсатора, подключенную к источ— нику постоянного напряжения через первый дроссельр третий дроссель, первый вывод которого через нентил ь, включенный встречно напряжению источника постоянного напряжения, (!E»вЂ” ключе н к точке с осди не ния вос ьмог;

11152 тиристора с третьим конденсатором, втор H вывод третьего дросселя подключеH к точке соединения одноименных электродов пятого и восьмого тиристоров.

На чертеже приведена принципиаль— ная электрическая схема предлагае— мого устройства.

Генератор пакетов импульсов тока содержит инвертирующий мост на четы- 10 рех тиристорах 1-4, зашунтированных обратными диодами 5-8 с коммутирующи— к CL-контуром на конденсаторе

9 и дросселем 1С в диагонали переменного тока, подключенный через последо-1 вательно соединенные пятый тиристор

11 и первый дроссель 12 к источнику 13 постоянного напряжения. Последо.з вательная цепь иэ первого конденса— тора 14, второго дросселя 15, второго конденсатора 16 и встречно-параллельно соединенных шестого 17 и седьмого 18 тиристоров включена между вершинами моста, выполненного на тирис— торах 1-4.К цепи иэ конденсатора 16 и тиристоров 17 и 18 подключена первичная обмотка 19 трансформатора 20, вторичная обмотка 2 1 которого через выпрямительные диоды 22 и 23 соединена с выходными выводами 24 и 25.

К источнику 13 через дроссель 1 подключена посл едоват ел ьная цеп ь из восьмого тиристора 26 и зашунтированного резистором 27 третьего конденсатора 28. Первый вывод третьего дрос— селя 29 через вентиль (диод) 30 под35 ключен к точке соединения тиристора

26 с конденсатором 28, а второй вывод дросселя 29 подключен к точке соединения одноименных электродов (ано40 дов) тиристоров 11 и 26.

Генератор пакетов импульсов в ус— тановившемся режиме работает следующим образом.

При включении тиристора 11 и тирис.45 торов 1 и 3 инвентирующего моста колебательный ток протекает через включенные тиристоры 1, 3, CL êîíòóð, обмотку 19, дроссель 15 и заряженный конденсатор 14. После переэаряда кон-50 денсатора 9 колебательный ток замыкается через обратные диоды 5 и 7.

Аналогично происходит процесс перезаряда конденсатора 9 при работе тиристоров 2 и 4 и диодов 6 и 8. ))5

В результате через обмотку 19 протекает переменный ток высокой часToTbl определяемой частотой инверти66 4 рования. Этот ток трансформируется во вторичную обмотку 21, выпрямляется диодаю 22 и 23 и через нагрузку— межэле ктр одный промежуток 3 1 пр отe— кает последовател ьност ь выс окочаст от— ных униполяр ных импульсов тока . Кон— денсатор 16 является компенсирующим для контура, образованного обмоткой

19 и встречно-параллельной парой тиристоров 17 и 18. Тиристоры 17 и !8 включаются одновременно с тиристором

11 и поддерживаются управляющим сигналом во включенном состоянии все время, пока формируется выходной пакет импульсов. По окончании пакета импульсов включается зарядный тиристор 26, тиристор 11 при этом выключается, снимаются управляющие импульсы с тиристоров 1-4, 11, 17 и 18, инвертирующий мост и цепь нагрузки 31 остаются обесточенными. Через включившийся тиристор 26 происходит заряд конденсатора 28 током входного дросселя 12, причем в установившемся режиме конденсатор 28 заряжается до напряжения, превышающего напряжение источника 13. Дроссель 29, через который в установившемся режиме протекает постоянный ток, оказывается зашунтированным тиристором 26 через диод 30. Энергия, запасенная в электромагнитном поле дросселя 29, сохраняется в течение всей паузы, если не считать ее потерь в активном сопротивлении обмотки дросселя. К концу паузы, когда напряжение на конденса— торе 28 значительно превышает напряжение источника 13, включается тиристор 11, тирис тор 26 выключается.

Одновременно тиристором 11 выключаются тиристоры моста 1 и 3 (2 и 4) и тирсторы 17 и 18. Формируется оче— редной пакет высокочастотных импульсов. Конденсатор 28 начинает разряжаться через диод ЗС, .1 россель 29 и тиристор 11. Через последний протекает сумма двух токов: тока, текущего через дроссель 12, и тока, те— кущего через дросс ель 29. Суммарный ток тиристора 11 равен входному току устройства, который протекал бы при его работе в непрерывном режиме без пауз . Поэтому напряжение на конденсаторе 14 остается неизменным, таким, каким оно было бы при непрерывном режиме работы формирователя. Следовательно, все высокочастотные импульсы в пакете имеют одинаковую амплитуду °

1115206

Составитель И.Щедрин

Редактор А.Козориэ Техред И.гладь Корректор А Обручар

Заказ 6790/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ ГосударсТвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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

Высокоомный резистор 21 служит для того, чтобы в момент пуска кон— денсатор 28 не был заряжен до напряжения источника 13 токами утечки через диод 30 и закрытый тиристор 26, что необходимо для своевременной коммутации тока с тиристора

11 на тиристор 26.

Технико-экономический эффект обусловлен стабилизацией амплитуды высокочастотных импульсов в пакете, что позволяет упростить управление процессами электрообработки, при которых требуется дозированная передача энергии в межэлектродный промежуток, так как в э том случа. энергия пакета пропорциональна его длительности; повысить повторяемость

5 эрозионного съема металла от воздействия каждого пакета; применить формирователь пакетов импульсов для процессов электрохимической обработ— ки металлов, которые характеризуются узкой границей между напряжением пассивации, ниже которого не проис— ходит анодного растворения металла, и напряжением пробоя, при котором происходит эрозионный съем металла.