Выпрямитель

 

ОПИСАНИЕ

298442

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.11.1968 (№ 1214794/25-27) !

НК В 23k 9 00 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 16111,1971. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 26.1Ч.1971.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете слинистров

СССР ДК621.791.75.037 (088.8) .

Авторы изобретения

В. К. Лебедев, В. А. Троицкий, Ю. Д. Гупало, А. С. Полгородник, С. А. Калинников и Н. Г. Белый.Заявитель

Институт электросварки им. Е. О. Патона

ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнической промышленности, выпускающей сварочное оборудование.

Известен сварочный выпрямитель, содер>кащий трансформатор, блок силовых вентилей и схему управления с обратными связями по току и напряжению.

Предложенное устройство отличается тем, что в схему управления введен подключенный . к выходу силового выпрямителя параметриче- и ский измерительный мост, в диагонали моста установлено дифференциальное бесконтактное реле, выход которого подсоединен. к обмоткам управления трансформатора, обеспечивая их попеременное включение. При этом цепи обратной связи по напря>кению и току подключены к параметрическому мосту, образуя на

его входе сигнал, пропорциональный алгебраической сумме сигналов обратной связи по напряжению и току выпрямителя. Это позвог т> ляет стаоилизировать внешние характеристики, повысить коэффициент мощности и коэффициент полезного действия выпрямителя при использовании трансформатора с дифференциальным подмагничиванием ярм. 25

На фиг. изображена схема выпрямителя; на фиг. 2 и 3 — стабилизированные внешние характеристики его.

Выпрямитель содержит трансформатор 1 с дифференциальным подмагничиванием ярм, 30 блок II силовых вентилей с дроссслем н схему III управления.

Трансформатор имеет четыре обмотки, каждая.из которых разделена на две части.

Обмотки расположены на верхнем и среднем ярмах трансформатора, между которыми находятся регулируемые части вторичной обмотки. На фиг. 1 показаны три обмотки: первичW и две aTopnwHbtx Wq;, и Wq, г

При регулировании производят перераспределение ампервнтков подмагничивания между верхним и средним .армами.

Схема управления работает следующим образом.

Выходное напряжение выпрямителя подается на измерительный узел (параметрический мост на кремниевых стабилитронах). Сигнал с и мерительного узла усиливается полупроводниковым релейным проме>куточным усилителем (бесконтактным реле) и подается на .подмагничивающие обмотки ОУ, и ОУ2 трансформатора.

Если -напряжение, снимаемое с выпрямителя на вход параметрического моста, больше напряжения баланса моста, т. е. выходное напряжение выпрямителя больше необходимой величины, на вход бесконтактного реле (база триода T,) подается положительный потенциал, выходной триод Т2 закрыт, à Та открыт.

298442

Таким образом, под током оказывается обмотка ОУ,, подмагинчивающая верхнее ярмо, обмотка ОУ, подмагинчиваюп ая среднее ярмо, обесточена. Если выходное напряжение выпрямителя уменьшается, полярность напряжения, снимаемого с диагонали моста, изменяется, на базу триода Т, подается отрицательный потенциал, триод Т, закрывается (обесточивается обмотка ОУ,); триод Т> открывается, т. е. появляется подмагничивающий ток в управляющей обмотке ОУ2. С некоторой постоянной времени сопротивление магнитному потоку среднего ярма увеличивается, вследствие этого увеличивается переменный магнитный поток, проходящий через верхнее ярмо, потокосцепление части вторичной обмотки W 2 .., . )рIа сOIпIоo.л оo женной в верхнем окне, так)4 же увеличивается, т. е. начинает повышаться напряжение на выходе выпрямителя. Когда выходное напряжение достигает заданного значения (становится равным напряжению баланса параметрического моста), бесконтактное реле отключает обмотку ОУ, включается обмотка ОУ,. При этом подмагиичивается верхнее ярмо, его сопротивление магнитному потоку увеличивается, вследствие этого переменный магнитны ; начинает протекать через среднее ярмо, уменьшается потокосцепление части вторичной обмотки К2, и с иекоторой постоянной времени напряжение на выходе выпрямителя начинает уменьшаться, пока бесконтактное реле снова ие выключится.

Таким образом, путем попеременного подмагничивания верхнего и среднего ярм, вследствие определенной инерционности магнитной системы силового трансформатора выходное напряжение выпрямителя поддерживается постоянным с заданной точностью. Соотношение длительности импульсов токов обмоток ОУ, и

ОУ2 в установившемся режиме определяется рассогласованием иа выходе системы (изменением напряжения питающей сети, равно как и велйчиной тока сварочной цепи).

Сопротивление Р служит для изменения величины напряжения баланса моста и, таким образом, задания необходимой величины напряжения выпрямителя. Тсли напряжение выпрямителя меньше заданного, то с выхода моста на вход бескоитактного реле (база триод Tf) подается отрицательный потенциал, если больше — положительный.

Вход реле защищен от перенапряжений и пульсаций цепочкой, включающей диод Д, и конденсатор С. В случае пониженного напряжения на выходе сварочного выпрямителя огрицательный потенциал открывает BxolIHQII триод Т1 бесконтактного реле, шунтирующий сопротивление Я делителя, включающего сопротивления Я2 и Дз. Вследствие этого запирается триод Т4, открывается триод Т». Падение напряжения, получающееся при этом на сопротивлении Р4 обратной связи, своим положительным потенциалом через сопротивления Rq и R» триода Т1 еще больше закрывает

Предмет изобретения

Выпрямитель преимущественно для сварки, содержащий трансформатор, блок силовых вентилей и схему управления с обратными свя65 триод т4. Этот процесс происходит лавинообразно, характеристика узла — релейная. Ог-,, крывшийся триод Т» также шунтирует входное

- сопротивление (эмиттер — база триода Т») и, 5 действуя совместно с напряжением смещения, снимаемым с моста R» на сопротивлении R», надежно закрывает триод Т».

В случае повышения напряжения на вход бесконтактного реле подается положительный

)о потенциал. Триод Т, закрыт. Делитель (сопротивления R2 и Ra) подобран таким образом, чтобы при закрытом триоде Т, триод Т4 открывался. При этом под действием напряжения смещения, выделяемого на сопротивлении Ry, триод Т» запирается. Отрицательный сигнал, действуя через сопротивления Rs. Rg u

R», превышает величину напряжения смещения иа сопротивлении Rs, и открывает триод Т». С коллекторов триодов Т» и Т» снимается сигнал, полярность которого зависит от полярности напряжения рассогласования.

Выходной усилитель собран на двух триодах Тз и- Т2. Сигнал, снимаемый с коллекторов триодов Т» и Т», через ограничивающее сопротивление Rfp подается на базу одного из триодов (T> или Т2) в зависимости от полярности, Другой триод в это время запирается положительным потенциалом, выделяемым на диодной цепочке Д, Дз или Д4, Д».

Для устранения влияния экстратоков, В03иикающих при переключении, обмотки ОУ, и °

ОУ2 шунтируются диодами Д» и Д . Необходимая амплитуда токов подмагничивания устанавливается сопротивлениями RII u Rfz.

Зона поддержания постоянного выходного напряжения на каждой ступени выпрямителя ограничена естественными характеристиками данной ступени, и ее ширина зависит от величины напряжения холостого хода (кривые

1 — 4 на фиг. 2) .

При колебаниях напряжения питающей сети гарантированная ширина зоны регулирования выходного напряжения на данной ступени меньше, чем при номинальном напряжении

4> сети (ограничена кривыми 1, и 2, см. фиг, 3), что также уменьшает величину стабилизипованных участков выходного напряжения. Во избежание указанного влияния колебаний питающего напряжения на ширину рабочего уч.а50. стка,характеристики в схеме применена коррекция по току.

Введенный в схему узел коррекции по току позволяет изменять наклон внешних характеристик выпрямителя от крутопадающих до возрастающих (кривые а и б, на фиг. 3). а также создает возможность работы на довольно жестких характеристиках во всем максимально допустимом диапазоне сварочных токов (кривые на фиг. 3) .

298442 зями по току и напряжению, отличающийся тем, что, с целью стабилизации внешних характеристик, повышения коэффициента мощности и коэффициента полезного действия при использовании трансформатора с дифференциальным подмагничиванием ярм, в схему управления введен подключенный к вь1ходу силового выпрямителя параметрический измерительный мост, в диагонали моста установлено

6 дифференциальное бесконтактное реле, выход которого подсоединен к обмоткам управления трансформатора, обеспечивая их попеременное включение, а цепи обратной связи по напряжению и току подключены к параметрическому мосту, образуя на его входе сигнал, пропорциональный алгебраической сумме сигналов обратной связи по напряжению и току выпрямителя.

298442

Риг. 3

Фиг. 3

Составит ль И, Лурье

Редактор Н. Г. Михайлова Техред Л. Я. Левина Корректор Л, .Б Бодылама

Загорская тппография

Заказ 1924 Тира и 473

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и отьpblTHf! при Совете

Москва, )K-35, Раушская пвб., д. 4/э

Подписное

Министров СССР