Преобразователь -фазного низкочастотного напряжения в однофазное высокочастотное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 138166 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО автоматике. М.: 10.правочник. Под р. М.: Энерг ия,ьнои техник 1983, с. 155 ги-ФАЗНОО РЯЖЕНИЯ В СТОТНОЕ к преобразо ляется расши ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНИЗКОЧАСТОТНОГО НАПОДНОФАЗНОЕ ВЫСОКОЧА(57) Изобретение относитсянательной технике. Целью яв рение верхнеи гранины частсггного диапазона. Устройство содерхкит ныпрямитель с группами 4, 5 диодов и разделительными диодами 6, 7. Конденсаторы 9, 10 соедин- ны с тиристорами 14, 15 и дросселсм 11.Г 1 ри одновременном отпирании тиристорсв 12,4 иодзаряд кондснса горов 10 ирс- исхсдит главным образом через тиристор 12, а через тиристор 14 протекает ток разряда конденсатора 9. При этом собственная частота колебаний тока через первичную обмотку тр-ра 17 увеличится из-за )меньисния контурной емкости, поскольку в контуре станут работать ие иараллельш дна конденсатора, а практически поочсрсдно один из них. 1 ри этом улучшатся условия коммутаиии и увеличится отдаваемая мсшнольииИзобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, в качестве источника вторичного электропитания для электросварочной технологии.Целью изобретения является расширениеверхней границы частотного диапазона.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство содержит входные выводы 1 -3 для подключения к трехфазной сети,мостовой выпрямитель с катодной группой 4своих диодов и анодной группой 5. Разделительный диод 6 подключен анодом кгруппе 4, разделительный диод 7 подсоединен катодом к группе 5. Катод диода 6 и аноддиода 7 образуют выходные выводы дляподсоединения согласующего блока 8 (с нагрузкой). Последовательно соединенные конденсаторы 9 и 10, образующие делитель,одними выводами подключены к выходным выводам, а другими - к секциям обмотки дросселя 11, При этом вывод конденсатора 9 соединен с концом первой секции, начало которой подключено к катодутиристора 12, а вывод конденсатора 10 соединен с началом второй секции, конец которой подключен к аноду тиристора 13.На чертеже представлено исполнение,когда выводы конденсатора 9 и 10 соединены непосредственно, однако может бытьтакже соединение выводов через параллельно соединенные резистор и обратный ди.од, причем секции обмотки дросселя 11 разделены,Согласующий блок 8 содержит тиристоры 14, 15 и двухобмоточный дроссель 16,которые совместно с конденсаторами 9 и 10составляют инвертор, преобразующий постоянную составляющую напряжения на конденсаторах в переменный высокочастотныйток через первичную обмотку трансформатора 17, к вторичной обмотке которогочерез однофазный выпрямитель 18 подсоединены цепи нагрузки, состояние из участка 9 для электросварки и дросселя 20, который служит для ограничения скорости нарастания тока при коротком замыкании воизбежание разбрызгивания металла сварочной ванны.Работа устройства осуществляется следующим образом.Если не введено в действие управление тиристорами 12 - 13 и они закрыты, тотиристоры 14 - 15 совместно с конденсаторами 9 - 10, двухобмоточным дросселем 16и трансформатором7 работают как известный последовательный инвертор, Когдаоткрыт тиристор 14, но закрыт тиристор 5,то происходит положительный полуволновойимпульс тока через тиристор 14, секцию дросселя 16, первичную обмотку трансформатора 17, а далее импульс разветвляется:первая половина тока замыкается через разряжающийся конденсатор 9, вторая поло 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 вина тока - через заряжающийся конденсатор 10 и и .,дачник постоянного тока, которым являегся трехфазный мостовой выпрямитель. Когда закрыт тиристор 14, но открыт тиристор 15, то происходит отрицательный полуволновой импульс тока через первичную обмотку трансформатора 17, другую секцию дросселя 16, тиристор 15, а далее импульс разветвляется: первая половина тока замыкается через разряжающийся конденсатор 10, вторая половина тока - через источник постоянного тока и заряжающийся конденсатор 9. Таким образом, за два полуволновых импульса имеет место следующее: через первичную обмотку трансформатора 17 проходит одна волна (один период) переменного тока; в этих условиях каждый из конденсаторов разряжается и заряжается, причем среднее значение напряжения на них остается неизменным и равным половине напряжения .) источника постоянного тока; собственная частота колебаний юн определяется параметрами дросселя 16, емкостью параллельно включенных конденсаторов 9 и 10, входной индуктивностью и активным сопротивлением трансформатора 17 с учетом цепей нагрузки; частота ао задающего генератора, производящего поочередное открытие тиристоров 14 и 15, выбирается о = в.В режиме холостого хода, когда не введено в действие управление тиристоров 14 - 15 и они закрьты, причем тиристоры 12 - 3 поочередно открываются, в таких усло. виях через открытый тиристор 12 (при закрытом тиристоре 13) полуволновой импульс тока подзаряжает конденсатор 10 выше напряжения 0,5 1 и, а через открытый тиристор 13 (при закрытом тиристоре 12) аналогично подзаряжается конденсатор 9. Поскольку при этом конденсаторы не разряжаются, а наличие диодов 6 и 7 позволяет иметь суммарное напряжение конденсаторов больше напряжения 1 и, то подзаряд конденсаторов продолжается до тех пор, пока у каждого из них напряжение будетТаким образом, наличие диодов 6 и 7, дросселя 1 и работающих тиристоров 12 - 13 позволяет увеличить суммарное напряжение на конденсаторах от 1 до 2 Б, если от них не отбирается активная мощность.Совместную работу тиристоров 14 - 15 и 12- - 13 целесообразно производить так, чтобы тиристор 12, если он в данном периоде открывается, открывался одновременно с тиристором 14, а тиристор 13 в аналогичных условиях открывался одновременно с тиристором 15. При таком алгоритме управления, когда открываются тиристоры 12 и 14, подзаряд конденсатора 10 происходит главным образом через тиристор 12, потому что цепь через тиристор 14 имеет большее сопротивление (за счет трансформатора 17 и цепи нагрузки, подсоединен(.оставитслн Г. МыныкРеда кто р О. (.неси вы к Тех ред И. Верес Корректор В. ГирнякЗаказ 827,53 Тираж 665 1 олписноеВНИИ 11 И Государственного комитета СС(;Р по ледам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-,15, Раугнская наб, д. 4,51 роизводственно-полиграфическое прелприятие, г. Ужгород, ул. Г 1 роектная, 4 ной к его вторичной обмотке); при этом через тиристор 14 преобладающим оказывается ток разряда конденсатора 9 на первичную обмотку трансформатора 17. Когда же одновременно открываются тиристоры 13 и 15, то подзаряд конденсатора 9 происходит главным образом через тиристор 13; при этом через тиристор 5 преобладающим будет ток разряда конденсатора 10 на первичную обмотку трансформатора 7. Таким образом, при упомянутом алгоритме совместной работы тиристоров 14 - 15 и 12 13 собственная частота оз колебаний тока через первичную обмотку трансформатора 17 увеличится из-за уменьшения контурной емкости, поскольку в контуре станут работать не параллельно два конденсатора, а практически поочередно один из них. При этом улучшаются условия коммутации, потому что оз ) со . Ввиду повышения суммарного напряжения на конденсаторах 9 и 1 О при неизменном сопротивлении нагрузки отдаваемая мощность увеличится несмотря на то, что соотношение (оз ) вз ) будет немного снижать это увеличение. Различие в неравенстве частот можно уменьшить путем дополнительного регулирования.В процессе основного регулирования для уменьшения суммарного напряжения на конденсаторах 9 и 10 (от 21.)п а режиме холостого хода до 1) целесообразно переходить от управления тиристорами 2, 13 каждый период к чередованию одного периода с управлением и одного или нескольких периодов без управления, когда тиристоры закрыты. Если тиристоры 12, 13 при помощи блока управления держатся в закрытом состоянии, то напряжение выпрямителя пониженное, а конденсаторы 9 и О совместно с тиристорами 14 и 15 работают как в известном инверторном узле. Когда же по команде блока управления тиристоры 12 и 13, чередуясь по полувериодам, начинают подзаряжать конденсаторы 10 и 9, из-за чего напряжение выпрямителя оказывается повышенным, то инвертор начинает работать в принципиально новом режиме, а именно: через первичную обмотку его выходного трансформатора 17 проходит только ток одного разряжающего конденсатора, вследствие чего одновременно с повышением выходного напряжения питающего выпрямителя происходит увеличение собственной частоты вз колебании тока через первичнную обмотку трансформатора 17. 15 Преобразователып-фазного низкочастотного напряжения в однофазное высокочастотное, содержащий последовательно включенные выпрямитель, инвертор, выполненный по пол у мостовой схеме с конденсаторным делителем напряжения и высокочастотный трансформатор, а также задатчик частоты с парафазным выходом, связанным с управляющими входами ключей инвертора, отличающийся тем, что, с целью расширения верхней границы частотного диапазона, он снабжен цепочкой из последовательно соединенных первого тиристора, дросселя с обмоткой, имеющей среднюю точку, и второго тиристора, а также двумя диодами, включенными в проводящем направлении между крайними обкладками конден саторов упомянутого делителя напряженияи выводами постоянного тока выпрямителя, причем между этими же выводами также и проводящем направлении включена указанная цепочка, средняя точка обмотки дрос еля и точка соединения конденсаторов 35 объединены, а управляющие входы введенных тиристоров связаны с выходом указанного задатчика частоты в такой полярности, которая обеспечивает одновременное отпирание тиристора и ключа инвертора, ко торые связаны с одним и тем же выходнымвыводом выпрямителя.