Аттеньюатор тока солонина

Номер патента: 957183

Автор: Солонин

Скачать ZIP архив.

Текст

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическнкРеспублик(51)М. Кл, 05 Г 1/08 1 Ъеударетнкнный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) АТТЕНЮАТОР ТОКА СОЛОНИНА Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано дляослабления постоянного тока, проходящегочерез нагрузку.В настоящее время используют гасящий 5резистор. Его включают последовательнонагрузке 1 .Однако использование гасящего резистора связано с большим выделением энергии на нем в виде тепла, Для обеспечения необходимого теплоотвода его выполняют больших размеров, дополнительно., используют теплоотводящне устройства испециальные системы охлаждения. Следовательно, этот аттенюатор тока имеет 15большие размеры, вес, стоимость, низкийтехнический ресурс,Использование в сетях переменного токадля ослабления тока, проходящего черезнагрузку, реактивные элементы также 20имеют большие размеры, вес и стоимость,которые зависят от частоты сети имои- ности, потребляемой нагрузкой. Кроме того, реактивные элементы вызывают появление реактивной составляющей мощности, передаваемой между источником, переменного напряжения и нагрузкой, что приводит к дополнительным потерям элект роэнергии в проходах 21Недостатком известного аттенюатора тока на ключах являются низкие коэффициенты полезного действия и надежность вследствие большого выделения энергии в виде тепла на ключах во время их переключения, большие размеры, вес и стоимость из-за необходимости дополнительных, технических средств для охлаждения ключей, низкая устойчивость к коротким замыканиямвыходных шин, так как ток, проходящий через ключи при коротком замыкании выходных шин, определяется их сопротивлением, что приводит к перегрузке ключей.Кроме того, в настоящее время существует тенденция к увеличению сопротивления ключей в закрытом н уменьшению в открытом состояниях, а также- к умень шению тока через управляющий электродПо этим параметрам ключи приближаютсяк идеальным,Цель изобретения - повышение КПД,надежности, уменьшение размеров, веса истоимости путем уменьшения выделения 5энергии в виде тепла на ключах во время.их переключения, повышение устойчивостик коротким замыканиям выходных шин,Поставленная цель достигается тем,, что в аттенюатор тока, содержащий два 1 фключа, входную и общую шины, введеныимпульсный генератор и последовательныйколебательный контур, причем ключи соединены между собой последовательно иподключены управляюшими входами и выходами импулвсного генератора, а колебательный контур включен между точкойсоединения ключей и общей шиной.На фиг. 1 показана схема аттенюатора тока; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Аттенюатор тока содержит ключи 1 и2 .( например, на .полупроводниковых элементах), импульсный генератор 3 (мультивибратор), соединенный выходами 4 и 5 Бс управляюшими входами ключей 1 и 2,последовательный колебательный контур 6,включенный между точкой 7 соединенияключей 1, 2 и обшей шиной 8, Аттенюатор токаимеет выход 9, к которому под- ЗОключена нагрузка 1 О (например, элект.родвигатель постоянного тока), и вход11, подключаемый к промышленной сетипостоянного тока (например 220 В) илик выходу выпрямителя.На фиг. 2 показаны импульсы 12 и1 3 напряжения соответственно на выходах 4 и 5 импульсного генератора 3.Ток 14 в колебательном контуре 6, полупериоды 1 5 и 1 6 колебаний тока 14,импульсы 17 и 18 тока, проходящие соответственно через ключи 1, 2 и представляюшие собой полупериоды 15 и 1 6 колебаний тоха 14 (по длительности импульс1 2 равен полупериоду 1 5 колебаний тока1 4, а импульс 1 3 - полупериоду 1 6), моменты 19 и 20 времени, в которых ток14 равен нулю. Временные диаграммы, показанные на фиг, 2, связаны с схемойфиг, 1 буквами а, б, Б, 2 фАттенюатор тока работает следующим50оораэом.Генератор 3 управляет ключами 1 и 2Импульс 12 с выхода 4 генераторе 3открывает ключ 1 (момент 19 времени),Постоянное напряжение с входа.11 аттенюатора (выпрямленное напряжение промышленной сети) прикладывается к контуру 6. Во время открытия ключа 1 (во время переходного процесса между закрытым состоянием ключа и открытым) токчерез него практически не проходит иэза самойндукции индуктивности контура 6(фронты переключений ключей значительнокруче фронтов, определяемых колебательным контуром 6, импульсов тока, проходящих через них). Поэтому энергия в виде тепла на ключе 1 не рассеивается,При открытом ключе 1 в контуре 6 проходит колебательный процесс тока 14(полупериод 1 5),Через открытый ключ 1 проходит импульс.17 тока. Как только полностью зарядится конденсатор контура 6, ток 14становится равным нулю (момент 20 времени). В этот момент времени прекрашается импульс 12 и после его прекращения начинаетэя импульс 13 на выходе5 генератора 3. В результате ключ 1закрывается и после его закрывания открывается ключ 2. В контуре 6 проходит полупериод 1 6 колебательного процесса тока14. Через полностью открытый ключ 2проходит импульс 18 тока, Энергия, запасенная в колебательном контуре 6; передается в нагрузку 10.Затем, в следующий момент 1 9 времени, когда ток в контуре 6 вновь становится равным нулю (йосле того, как всяэнергия, запасенная в контуре 6 передастся в нагрузку 10), закрывается ключ 2и после его закрытия открывается ключ 1.Энергия с входа 11 вновь поступает вконтур 6. И так продолжается на протяжении всей работы аттенюатора тока, В течение всего этого времени в последомтельном колебательном контуре 6 проходят. вынужденные колебания тока 14, ведомые генератором 3, Энергия порциями,равными энергоемоксти колебательногоконтура 6, передается с входа 1 1 в нагрузку 10.Во время. переключения ключей 1 и 2проходящий через них ток равен нулю(моменты 19 и 20 времени), он сдерживается не самими этими ключами, какэто имеет место в известном устройстве,а реактивными элементами колебательногоконтура 6. Как известно, энергия в видетепла на реактивных элементах не рассеивается. Каждый из ключей 1 и 2 тоже ненагревается, потому что когда он закрыт.или находится в состоянии переключения,ток через него не проходит, а когда токпроходит, ключ .уже полностью открыти егб сопротивление равно нулю.Следовательно, предлагаемый аттенюатор тока имеет более высокий коэффи5 957циент полезного действия а значит экономит электроэнергию), чем известные устройства этого же назначения. Ослабляяток, проходящий через нагрузку 10,онсам практически не нагревается, 5что позволяет выполнить его созначительно меньшими размерами, весоми стоимостью, чем размеры, вес, и стоимость известных аттенюаторов на ключах.1Мощность генератора 3 значительно Оменьше мощности, .потребляемой нагрузкой 10 (для управления ключами необходима мощность намного меньше мощности, проходящей через ключи). Мощность,выделяемая в .виде тепла генератором, не снижает КПД предлагаемого аттенюатора тока по отношению к известному, так как такая же мощность выделяется и на элементах, управляющих ключами, в известном аттенюаторе.ОПрактически имеющие место ток утечки через реальный ключ в закрытом состоянии, его сопротивление в открытом состоянии, а также ток через управляющийэлектрод, приводят к некоторому до- фтельному выделению энергии в виде тепла как визвестном, так и в предлагаемом аттенюаторе, Это дополнительноевыделение энергии в вице тепла ника. кого отношения не имеет к тому, что Эйпроисходит во время переключения ключейиз-за их переходного сопротивления ипроходящего в это время тока. Оно неснижает коэффициент полезного действияпредлагаемого аттенюатора по отношеник дк известному,Кроме того, в настоящее время существует тенденция к снижению этого дополнительного выделения энергии в видетепла, так как постоянно улучшаются ука- Юзанные параметры ключей, Ключи приближаются к идеальным по отношению к этимпараметрам,Мощность электрического тока, перецаваемую с входа 11 в нагрузку 10, 4 зможно увеличить в предлагаемом аттенюаторе, путем подключения параллельно последовательному колебательному контуру 183 э6 еще.одного или нескольких последовательных колебательных контуров с такойже частотой собственных колебаний. Т. е,на основе предлагаемого аттенюатора то-ка можно создать реостат.Предлагаемый аттенюатор тока устойчив к коротким замыканиям выходныхшин, так как ток через ключи не можетвозрасти больше пропускной способностиколебательного контура, а следовательноне может их перегрузить.Применение предлагаемого аттенюатора вместо гасящего резистора и известного тиристорного аттенюатора тока позво. лит сэкономить электроэнергию, снизить размеры, вес и стоимость .электрических устройств.Таким образом, предлагаемый аттенюатор тока позволит сэкономить не только электроэнергию, но и конструкционные материалы, радиоэлементы, уменьшить трудоемкость изготовления и снизить мате риальные затраты. Формула изобретения Аттенюатор тока, содержащий цва клю: ча, выходную и общую шины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, надежности, уменьшения размеров и массы, в него введены импульсный генератор и последовательный колебательный контур, причем ключи соединенымежду собой последовательно и управляющими входыми подсоединены к выходамимпульсного генератора, а колебательныйконтур включен межцу общей точкой соединения ключей и общей шиной.1Источники информации,принятые,во внимание при экспертизе1. Справочник по электробытовым машинам и приборам, Под. рец. Э,В, Лира,Киев, "Техника", 1976, с. 256, 258.2, Андреев Г.И, Электропривоцы главного движения металлообрабатывающихстанков, М"Машиностроение", 1 980,с. 15, 16, 67, 71.

Смотреть

Заявка

3255586, 26.02.1981

заявитель t а: . I: 4; 4t; , :. v М:Щ-: У

СОЛОНИН ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05F 1/08

Метки: солонина, аттенюатор

Опубликовано: 07.09.1982

Код ссылки

<a href="http://patents.su/5-957183-attenyuator-toka-solonina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Аттеньюатор тока солонина</a>

Похожие патенты