Устройство для питания электродуговой установки

 

Изобретение относится к электротехнике и используется, например, для питания плазмотронов. Цель изобретения - повышение КПД устройства путем снижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования запасенной в конденсаторе энергии. Источник 1 через реактор 2 подключен к выводам электродуговой установки 3. При обрывах дуги энергия реактора 2 передается в конденсатор 4 через диод 5. Этим и снижаются перенапряжения. Разряд конденсатора 4 происходит путем запуска тиристора (ключа) 6 от блока управления 7 по сигналу, вырабатываемому пороговым элементом 8. Последний срабатывает лишь после снижения напряжения на установке 3 до уровня, достигаемого при нормальной работе установки 3 (при горении дуги). Напряжение на пороговый элемент 8 передается через делитель 9. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ао„„ио пяди (51}5 Н 05 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИР

К А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471413/24-07 (22) 05.08.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Всесоюзный научноисследовательский институт электроэнергетики (72) Ю. Д. Виницкий, Н. И. Джус и Н. Л. Новиков (53) 621.365.22 (088.8) (56) Патент ФРГ № 2716332, кл. С 05 F 1 /02, 1977.

Полупроводниковые выпрямители. — М.:

Энергия, 1978, с. 387. (54) УСТРОЯСТВОДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и используется, например, для пита2 ния плазмотронов. Цель изобретения повышение КПД устройства путем -ижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования запасенной в конденсаторе энергии. Источник 1 через реактор 2 подключен к выводам электродуговой установки 3. При обрывах дуги энергия реактора 2 передается в конденсатор 4 через диод 5. Этим и снижаются перенапряжения. Разряд конденсатора 4 происходит путем запуска тиристора (ключа) 6 от блока управления 7 по сигналу, вырабатываемому пороговым элементом 8. Последний срабатывает лишь после снижения напряжения на установке 3 до уровня, достигаемого при нормальной работе установки 3 (при горении дуги). Напряжение на пороговый элемент 8 crepe„.àåòся через делитель 9. 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1601786

Формула изобретения

Изобретение относится к области электротехнологии и может использоваться в установках для плавки, напыления металла, в устройствах разжига и подсветки факела горения угольной пыли в водогрейных котлах ТЭЦ и ГРЭС и т. п.

Целью изобретения является повышение

КПД устройства путем снижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования накопленной в конденсаторе энергии.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 — то же, варианты выполнения.

Выпрямитель 1, обладающий свойствами источника тока за счет внутреннего регулятора, подключен к сглаживающему реактору 2. Выходные зажимы указанной последовательной цепи являются выходом устройства и служат для подключения нагрузки, например, плазмотрона 3. Параллельно выходным зажимам подключена цепочка, составленная из последовательно включенных конденсатора 4 и диода 5.

Последний шунтирован управляемым вентилем — тиристором 6, вход блока 7 управления которым соединен с выходом порогового элемента 8, подключенного к выходу делителя 9 напряжения, включенного параллельно выходным зажимам устройства.

Блок 7 управления вентилем (фиг. 2) содержит элемент И 10, первый вход которой подключается к выходу порогового элемента 8, второй вход соединен с выходом нуль-органа 11, на вход которого поступает сигнал от датчика 12 тока в цепи нагрузки. Выход элемента И 10 подключен к исполнительному элементу 13, выход которого служит выходом блока 7 управления.

Блок 7 управления (фиг. 3) может содержать включенный между исполнительным элементом 3 и входом блока 7 дифференциатор 14.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямитель 1 преобразует переменный ток сети в постоянный, который через сглаживающий реактор 2 подается на плазмотрон 3, поддерживая в нем электтрическую дугу. Под действием дуги в плазмотроне 3 идет технологический процесс.

Выпрямитель 1 имеет свойства источника тока, обеспечиваются эти свойства за счет встроенного регулятора тока.

Нормальное горение дуги в плазмотроне может нарушаться ее обрывание (за счет несвоевременной подачи электродов и т. и.) . .При обрывах дуги прерывается ток, что могло бы стать причиной опасных (для выпрямителя и другого оборудования) перенапряжений. В предлагаемом устройстве возникновению перенапряжений препятствует конденсатор 4, который через

1G

40 диод 5 принимает на себя оборвавшийся ток плазмотрона 3. При этом напряжение конденсатора 4 повышается. Зарядившийся свыше напряжения выпрямителя 1 конденсатоо 4 разрядиться сможет впоследствии только при нормальном ходе процесса в плазмотроне 3. При оборва вшейся дуге напряжение на плазматроне повышается. При этом на выходе порогового элемента 8 нулевой имеется выходной сигнал, и на тиристор 6 управляющий сигнал не подается. Лишь при снижении напряжения до близкого к номинальному уровню на выходе элемента 8 появляется единичный сигнал, что приводит к включению тиристора 6 и разряду конденсатора 4, имеющего большее напряжение.

Последнее накопилось на конденсаторе при предыдущем обрыве дуги. Для ограничения тока при разряде конденсатора 4 последовательно с тири стором 6 может быть включен резистор (и реактор). Еще одним характерным аварийным режимом работы пл аз мо трон а является короткое замыкание. Возможность разряда конденсатора в таком режиме также может быть исключена, если элемент 8 выполнен двухпороговым, инерционным. В этом случае при низком выходном напряжении на выходе порогового элемента 8 имеется нулевой сигнал, блокирующий возможное включение тиристора 6.

Разряд избыточной энергии конденсатора

4 происходит в дугу плазмотрона 3. Для разряда конденсатора нет необходимости все время держать открытым тиристор 6.

При наличии дифференциатора 14 вентиль запускается кратковременно.

Таким образом, обеспечивая надежную защиту оборудования от перенапряжений, устройство предотвращает повреждение оборудования. При этом энергия, запасенная в индуктивности сглаживающего реактора при перенапряжениях, запасается в конденсаторе, а затем в режиме нормальной работы отдается в плазмотрон, т. е. идет на полезную работу, что ведет к ловышеиию КПД устройства.

1. Устройство для питания электродуговой установки, содержащее источник постоянного тока, выводы которого через сглаживающий реактор соединены с выводами, предназначенными для подключения электродуговой установки, параллельно которым подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и диода, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования накопленной в конденсаторе энергии, оно снабжено включен",301786

Составитель Г. Тараканова

Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корректор О. Ципле

Заказ 3279 Тираж 670 Подписное

- -n

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 15

Производственно-издательский комбинат «Патент». г. У кгород, хл. Гагарина, 101 ным встречно-параллельно диоду управляемым вентилем с блоком управления, вход которого соединен с выходом введенного порогового элемента, вход которого через введенный делитель напряжения подключен параллельно выводам, предназначенным для подключения электродуговой установки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит датчик тока в цепи нагрузки, а блок управления вентилем содержит нуль-орган, элемент И н исполнительный элемент, при этом первый вход элемента И является входом блока управления, второй вход элемента И соединен с выходом нуль-органа, вход которого подключен к выходу датчика тока, выход элемента И подключен к входу исполнительного элемента, выход которого являет1О ся выходом блока управления.