Источник питания установки для обработки изделий с помощью тлеющего разряда

(1 ) 665414 Союз йооетскнх Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 577792/24-07 2) Заявлено 03,02,7 Кл еН 05 В 7/16Н 02 М 7/15 рисоединением заявкиГосударстеоиный комите 23) П ет СССРевам изобретений(088.8) 3) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень2 5) Дата опубликования описания 30,05,79 н открытий(72) Авторы изобретени Г, Айзенштейн, В. Г. Батов, В, Н, Блинов, Кириченко, С, Ф. Кравцов, В. А, Лабунцов Булатов,И, Царенк 1) Заявител ТАНОВКИ ДЛЯ ОБРАБОТТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА Цель изоточника и рров.Поставленная цель достигается тем, что силовой трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, соединенной в звезду, нулевые выводы обеих обмоток служат для подсоединения нагрузки, тиристорный преобразователь выполнен в виде трехфазных тиристорных мостов, включенных между одноименными фазными выводами вторичных обмоток трансформатора, а конденсатор включен в диагональ тиристорных мостов.На фиг. 1 приведена принципиальная схема источника питания, а на фиг. 2 - временные диаграммы.Источник питания содержит силовой трансформатор 1, питаемый от трехфазной сети 2, конденсатор 3 и тиристорный преобразователь, выполненный на тиристорах 4 - 15. Силовой трансформатор 1 выполнен с двумя группами вторичных обмоток 16, 17, соединенных в звезду, нулевые выводы 18, 19 которых являются выходными выводами источника питания. Отрицательный вывод через изолированный токоввод 20 подключен к обрабатываемым изделиям 21 (на чертеже показано только одно изделие), размещенным в разрядной камере 22 устаИзобретение относится к электротехникеи может быть использовано в системах питания установок для обработки изделий спомощью тлеющего разряда, в частностидля электропечей ионного азотирования. 5Известны источники питания установоктлеющего разряда, содержащие силовойтрансформатор и тиристорный преобразователь 1.При токах более нескольких ампер тлеющий разряд является неустойчивым и может переходить в дуговой. Это приводит кперегрузке источника питания и повреждению обрабатываемых изделий.Известен источник питания, содержащий 15силовой трехфазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена в звезду, тиристорный преобразователь и конденсатор 2,Передача энергии в нагрузку в таком источнике осуществляется через конденсатор,что позволяет ограничить энергию, передаваемую в нагрузку, независимо от характера и параметров нагрузки.Однако этот источник имеет большое число вентилей, включенных последовательнов любой момент времени, и обладает большой неравномерностью загрузки вентилейпо току. Это ухудшает энергетические показатели источника и усложняет его. 30(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИ ИЗДЕЛИЙ С ПОМОЩ бретения - повышение КПД исавномерность загрузки тиристоновки для обработки изделий с помощью тлеющего разряда и являющимся катодом этой камеры, Положительный вывод соединен с корпусом разрядной камеры 22, являющимся анодом этой камеры, Конденсатор 3 включен в диагональ тиристорных мостов, образованных тиристорами 4 - 7, 8 - 11, 12 - 15 и включенных между одноименными фазами а - а, О - о, с - с групп вторичных обмоток 16, 17 соответственно.Работа источника питания заключается вследующем.На фиг. 2 а, б, в по оси абсцисс отложенотекущее время, по оси ординат на фиг, 2,а - значения фазных напряжений и вторичных обмоток силового трансформатора, на фиг, 2, б - значения напряжения У 2 на конденсаторе 3; на фиг, 2,в - значения мгновенного напряжения lз среднего напряжения У 4 на разрядной камере 22.Допустим, в момент времени 1 о (фиг. 2) подаются импульсы управления на тиристоры 4, 8, 12, 7, 11, 15, а конденсатор 3 к этому моменту заряжен до напряжения питания с полярностью, указанной на фиг. 1, При этом включаются тиристор 4, так как к его аноду приложено наибольшее поло жительное напряжение, и тиристор 11, вследствие того, что к его катоду приложено наибольшее отрицательное напряжение (фиг. 2,а). Конденсатор 3 перезаряжается (фиг. 2,б) через нагрузку (разрядную камеру). На нагрузке при этом формируется импульс напряжения Уз (фиг. 2,в), форма которого зависит от параметров преобразователя и нагрузки, а энергия в импульсе постоянна и равна для случая активной нагрузки%2 СКьь где К - энергия импульса питания;С - емкость конденсатора 3;Уь - напряжение питания.В следующий момент времени 1 ь после того как полярность напряжения на конденсаторе изменится на обратную, подаются импульсы управления на тиристоры 6, 10, 14, 5, 9, 13, включаются тиристоры 6, 9 и конденсатор вновь перезаряжается через нагрузку. Затем в момент времени импульсы управления вновь подаются на тиристоры 4, 8, 12, 7, 11, 15 и процессы в схеме повторяются. В данной схеме легко осуществляется защита преобразователя от коротких замыканий нагрузки снятием импульсов управления. При этом при любом изменении параб метров нагрузки и, в частности, при коротком замыкании нагрузки передаваемая в нагрузку энергия строго ограничена. Это позволяет устранить повреждение изделий при их обработке в тлеющем разряде при 10 переходе последнего в дуговой разряд засчет строгого ограничения энергии, подводимой к изделиям при каждом дугообразовании.Изменяя частоту перезаряда конденсато ра 3, можно регулировать среднее значениснапряжения 04 (фиг, 2,в) или мощности в нагрузке с высоким созе преобразователя относительно сети, так как углы управления плечами преобразователя при регулирова нии остаются равными нулю. Кроме того,если ввести фазовое регулирование плечей преобразователя, как это принято в известных ведомых преобразователях, то можно осуществить амплитудное регулированиеУ25 напряжения на нагрузке, не исключая приэтом частотного регулирования. Формула изобретенияЗО Источник питания установки для обработки изделий с помощью тлеющего разряда, содержащий силовой трехфазный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена в звезду, тиристорный преобразоЗ 5 ватель и конденсатор, отличающийсятем, что, с целью повышения КПД источника и равномерности загрузки тиристоров, силовой трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, соединенной в 4 О звезду, нулевые выводы обеих обмоток служат для подсоединения нагрузки, тиристорный преобразователь выполнен в виде трехфазных тиристорных мостов, включенных между одноименными фазными выводами 45 вторичных обмоток трансформатора, а конденсатор включен в диагональ тиристорных мостов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 О 1. Патент Великобритании1255321,кл, С 7 Ч 9 В 1, опублик. 1972. 2. Авторское свидетельство СССР548930, кл, Н 02 М 7/155, 1976,. Сапунова, 2 ипограф каз 83614 Изд.342 Тираж 944 НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д, 4/5 Подписноекрытий