Стабилизированный источник переменного напряжения

 

Использование: изобретение относится к области сварки и может быть применено в сварочных источника питания. Сущность изобретения: источник содержит регулирующий орган, состоящий из трансформатора/ измерительный орган и два преобразователя. В схему источника дополнительно введены схема сложения и блок памяти, В первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секционированные обмотки. Их секции последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через прямые и шунтирующие полупроводниковые ключи, управляющие электроды которых подключены к выходам схемы сложения. 1 ил. ел С --ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1 (21) 4878685/08 (22) 19.09.90 (46) 15.12.92. Бюл, М 46 (71) Московский филиал Советско-Австралийского совместного предприятия "Информинвест" (72) Г.И.Андреев, Б,Д.Исхаков, Е.M.Ëýïèí и А.Н.Кораблев (56) Авторское свидетельство СССР

М 904932, кл. В 23 К9/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М271676, кл. В 23 К 11/24, 1969.

Авторское свидетельство СССР

М 428366, кл. G 05 F 1/14, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 987693, кл, Н 01 F 29/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

hb 653600, кл. G 05 F 1/20, 1977.

Изобретение относится к области сварки и может быть применено в сварочных источниках питания.

Известны устройства для дуговой и контактной сварки. В этих устройствах применены трансформаторы с секционированными обмотками, которые автоматически переключаются либо в зави. симости от изменения питающего напряжения при включении дискриминаторов амплитуды напряжения, либо при воздействии датчика сварочного тока, включенного во вторичный контур устройства. Недостатками известных устройств являются малая степень регулирования и стабилизации выходного напряжения при изменениях напряжения питающей сети и нагрузки во вторичном контуре, а также низкая надеж Я2 1780955 A l (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Испол ьзование: изобретение отн осится к области сварки и может быть применено в сварочных источниках питания. Сущность изобретения: источник содержит регулирующий орган, состоящий из трансформатора, из мерите лыс н йй орган и два преобразователя. В схему источника дополнительно введены схема сложения и блок памяти. В первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секционированные "обмотки. Их секции последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через прямые и шунтирующие полупроводниковыеключи, управляющие электроды которых подключены к выходам схемы сложения.

1 ил.

4 ность из-за налтиччйя дополнительных эле- (О ментов в схеме типа датчиков. (-)

Известны сварочные регулируемые ста- О билизаторы переменного напряжения. В известных регуляторах применены трансформаторы с первичной обмоткой и системы вторичных обмоток с IHclloM витков, соответствующих двоичному коду.

Регулирование выходным напряжени- ; а ем производится переключателями, управляемыми цифровыми преобразователями.

Недостатками известных устройств являются большая сложность в конструкции трансформатора, а также низкая надежность и сложность схемы.

Известен также принятый за прототип стабилизатор переменного напряжения, содержащий измерительный орган, входом

1780955 подключенный к выходным Выводам, а Вы ходом- к первому Входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом выходного двоичного блока, выходы последнего подключены куправл я ющим входам регулирующего органа, состоящего из трансформатора, во вторичную цепь которого Включены первая силовая обмотка с запирающим диодом и два параллельных контура последовательно соединенных п вольтодобавочных секций, каждая из которых состоит из параллельного соединения обмотки трансформатора с последовательно включенным диодом и .ключа, причем в одну из силовых шин включен чувствительный элемент тока, выход которого через элемент синхронизации подключен ко вторым Входам выходного двоичного блока и аналого-цифрового преобразователя соответственно.

Недостатками известного устройства, принятого за прототип, является низкая на-. дежность и сложная конструкция регулирующего органа, особенно при стабилизации больших токов, например, в сварочных источниках питания.

Целью изобретения является упроще-. ние конструкции регулирующего органа, повышение надежности и снижение затрат на изготовление источников, работающих на больших токах.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник переменного напряжения, содержащий регулирующий орган, состоящий из трансформатора, измерительный орган, подключенный входами к выходным выводам трансформатора, а выходом к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом преобразователя кода, дополнительно введены схема сложения и блок памяти, причем к выходу преобразователя кода подключеНы первый вход схемы сложения и вход блока памяти, а выход последнего —. ко второму входу схемы сложения, а также в первичную обмотку трансформатора регулирующего органа ввеДены секционированные обмотки, секции которых последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через прямой и шунтирующие полупроводниковые ключи, управляющие электрбды кОтОрых подключены к выходам схемы сложения.

В результате анализа известных технических решений заявители не обнаружили техническое решение с аналогичными отличительными признаками, а следовательно, предложенный источник обладает существенными отличиями, которые позволяют повысить его надежность при сварке нэ больших токах и снизить затраты HB изготОВление.

10

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого стабилизированного источника переменного напряжения, Регулирующий орган 1 стабилизированного источника состоит из трансформатора со вторичной силовой обмоткой 2, основной первичной сетевой обмоткой 3 и обмотками

4-1 ... 4-п чольтопонижающих секций 5-1 ...

5 — и соответственно. Каждая из вольтопонижающих секций состоит из Обмотки с последовательно включенным полупроводниковым ключом 6-1 ... 6-и и шунтирующим их электронным ключом 7-1 ... 7-п.

Вольтопонижающие секции 5-1 ... 5-п соединены между собой и относительно сетевой обмотки 3 последовательно

Число витков основной первичной обмотки 3 выбирается из условия минимальноro допустимого напряжения сети при максимальной допустимой нагрузке для этого стабилизатора. При этом напряжение на вторичной обмотке 2 должно равнятся или быть больше номинального значения из ряда максимальных стабилизированных напряжений.

30 Секционированные обмотки 4-1 ... 4 вЂ

Выполнены по двоичной системе исчисления, т.е. с числами витков, относящимися друг к другу как числа 2;2:2:2:2 и т.д.

Число витков самой минимальной вальтопонижающей обмотки 4-1 выбирается, исходя из точности стабилизации..

Управление ключами 6 — 1 ... 6 — n и 7 — 1 ...

7-п осуществляется схемой сложения 8, предназначенной для сложения двоичного кода, поступающего с блока памяти 9 и преобразователя кода 10.

40 напряжения, синхронизированного с Моментом перехода через нуль сетевого напряжения и подачей его на преобразователь кода 10, а тактике ДМя полфчеййя синхронйэации на максимуме амплитуды сетевого напряжения и подачи его на запуск аналого-цифрового преобразователя 12.

С выхода измерительного органа 13, подключенного ко вторичной обмотке 2 трансформатора, напряжение рассогласования поступает на аналого-цифровой преобразователь 12, с помощью которого преобразуется в последовательный двоичный код, соответствующий данной величине нап ряжения рассогласования.

Схема синхронизации 11, подключенная параллельно входу регулирующего ор45 гана 1, предназначена для "получения

1780955

Преобразователь кода 10 преобразует код с аналого-цифрового преобразователя

12 в параллельный.

Блок памяти 9 предназначен для коррекции нелинейности коэффициента трансформации за счет изменения значения вольт-витка трансформатора.

Двоичный код, полученный в результате сложения кода поправки (нелинейности коэффициента трансформации) с выхода блока памяти 9 и кода рассогласования напряжения с выхода преобразователя кода 10 в схеме сложения 8, является управляющим для ключей 6-1 ... 6-п и 7-1 ... 7-и в каждом полупериоде тока нагрузки.—

Стабилизированный источник переменного напряжения работает следующим образом, При наименьшем допустимом напряжении сети уйравляющие сигналы со схемы сложения 8 не поступают на ключи 6 — 1 ...

6 — и, поступают на ключи 7-1 ... 7-и вольто- понижающих секций 5 — 1 ... 5 — n регулирующего органа 1, и в каждом полупериоде сетевого напряжения все вольтопонижающие обмотки отключены, а подключена только основная первичная обмотка 3, в результате чего выходное напряжение остается номинальным.

При наибольшем возможном напряжении сети со схемы сложения 8 управляющие сигналы не поступают на ключи 7-1 „;7-п, а поступают на ключи 6-1 ... 6 — и вольтопонижающих секций 5 — 1 ... 5-п регулирующего органа 1., и в каждом полупериоде сетевого напряжения к основной первичной обмотке 3 трансформатора добавляется сумма всех вольтопонижающих обмоток 41 ... 4-п, в результате чего выходное напряжение остается номинальным.

При промежуточных значениях напряжения сети работает только часть вольтопонижающих секций 5-1 ... 5 — и с тем, чтобы напряжение на выходе оставалось равным заданному значению с точностью до величины той вольтодобавочной секции, число витков обмотки которой минимально.

Благодаря схеме синхронизации 11 и преобразователю кода 10 включение и вы5 ключение вольтопонижающих секций 5-1 ...

5-п происходит в момент перехода через нуль сетевого напряжения, что предотвращает короткое замыкание в регулирующем органе 1, 10 Таким образом, по сравнению с прототипом предложенная конструкция позволяет при сварке на больших токах повысить надежность.

15 Формула изобретения

Стабилизированный источник переменного напряжения, преимущественно сварочный, содержащий регулирующий орган, состоящий иэ трансформатора, измеритель20 ный орган, подключенный к выходным выводам трансформатора, а выходом — к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом

1 преобразователя кода, схему синхрониэа25 ции, подключенную параллельно входу регулирующего органа, а выходами — к вторым входам преобразователя кода и аналогоцифрового преобразователя, о т" л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения

30 конструкции, повышения надежности и снижения затрат на изготовление источников, работающих на больших токах, в него дополнительно введены схема сложения и блок памяти, причем к выходу преобразова35 теля кода подключены первыи =вход схемы сложения и вход блока памяти, а выход последнего — к второму входу схемы сложения, а в первичную обмотку трансформатора регулирующего органа введены секциониро40 ванные обмотки, секции которых последовательно соединены относительно основной обмотки и между собой через прямые и шунтирующие полупроводниковые ключи, управляющие электроды которых

45 подключены к выходам схемы сложения.

Составитель Г. Андреев

Редактор С. Кулакова . Техред М.Моргентал Корректор С, Патрушева

Заказ 4239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101