Тиристорный генератор униполярныхимпульсов toka

Союз Советских Социалистических Республик.с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 10381, Бюллетень Й 9 10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения С.М,Кацнельсон, А.П.Лебедев, Ю.В.Оэнобкин и Н.А,Скрипка Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(54) ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР УНИПОЛЯРНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКАИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в установках для электрофизической обработки материалов и веществ.Известны тиристорные генераторы импульсов для электрофизической обработки материалов, выполненные на основе тиристорных инверторов, работающих на искровой промежуток 13 .Известен также источник питания для эрозионно-химической обработки, содержащий последовательный инвертар Г 21Этот источник позволяет получИть импульсы регулируемой длительности, однако частота их не превышает 150 Гц. В случае короткого замыкания нагрузки ток тиристоров источника ограничивается только индуктивностью рассея ния трансформатора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор импульсов для злектроэрозионной обработки, который содержит последовательную цепь, состоящую иэ зарядного тиристора, накопительного ,конденсатора, диода нагрузки и источника постоянного тока, причем параллельно конденсатору и диоду включен 30 в прямом направлении разрядный тири,стор, и параллельно нагрузки и томуже диоду включен диод в обратном направлении 133.Этот генератор позволяет получитьимпульсы тока нагрузки как при заряде, так и при разряде накопительногоконденсатора, что повышает его эффективность.Однако он не позволяет получатьимпульсы регулируемОй длительности,а при уменьшении сопротивления нагрузки амплитуда тока импульса этого генераторанеограниченно растет,Цель изобретения - повышение надежности за счет ограничения тока и расширения функцйональных воэможностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в тиристорном генератореуниполярных импульсов тока, содержащем зарядный тиристор, накопительный конденсатор к разделительный диод, соединенные последовательно ивключенные между первыми входньичи ивыходными выводами, причем общая точка зарядного тиристора и накопительного конденсатора связана с первымвыходным выводом через разрядный тиристор, а к общей тачке накопительного конденсатора и разделительногофиода подключен первый вывод обратного диода, второй вывод которогосвязан с объединенными вторыми входным. и выходным выводами, к общейалочке зарядного тиристора и накопительного конденсатора подключен первый вывод дополнительного обратногодиода, причем вторые выводы обоихобратных диодов связаны через дроссель со вторыми входным и выходным выводами,В генераторе униполярных импульсов работающем в колебательном режиме обратные диоды обеспечиваютобратный перезаряд накопительногоконденсатора и возврат излишней реактивной мощности, Это приводит к 15ограничению амплитуд тока и напряжений при любой величине сопротивле.ния нагрузки н том числе и при коротком замыкании нагрузки. Через обратные диоды происходит накопление 2 Оэнергии в доПолнительном дросселе,что обеспечинает перекрытие соседних импульсов тока и нагрузке и получение непрерывного импульса, сформированного из пачки импульсов. 25Это позволяет при соответствующейсистеме управления получать импульсы тока нагрузки практически любойдлительности, причем частота повторения импульсов ограничена сверхутолько собстненной частотой колебательного контура генератора.На фиг, 1 изображена принципиальная схема генератора импульсов н четырехячейковом исполнении; на фиг,2 временные диаграммы токов каждой ячей-З 5ки и тока нагрузки,Схема гейератора состоит из четырех идентичных ячеек, подключенныхк общей нагрузке 1. Каждая ячейкасодержит последовательно включенные 4 Озарядные тиристор 2, накопительныйконденсатор 3 и диод 4, подключенный катодом к нагрузке 1. Параллельно конденсатору 3 подключены обратные диоды 5 и б, а точка соединенияих анодов через дроссель 7 присоединена к второму входному и выходномувыводу, Разрядный тиристор 8 и дроссель 9 подключены параллельно накопительному конденсатору 3 и диоду 4.Анод зарядного тиристора 2 соединенс положительным полюсом источникапитания через дроссель 10.Генератор работает следующимобразом,Перед включением раэряднЫх тиристорон 8 накопительные конденсаторы3. заряжены .с указанной на Фиг. 1полярностью до напряжения, превышающего напряжение источника питания. При нключении тиристора 8 перной ячейки колебательный ток пере"заряда конденсатора 3 протекаетпо контуру: дроссель 9, нагрузка1, дроссель 7, диод б, Когда кондеясатор 3 разряжается до нуляток че рез него начинает уменьшаться, а Напряжение на дросселе 7 изменяет знак, Далее когда зто напряжение превышает величину напряжения на нагрузке, начинает проводить ток диод 4, после чего скорость уменьшения тока в цепи нагрузки 1 снижается и определяется параметрами контура; нагрузка 1, дроссель 7, диоды б и 4. После перезаряда накопительного конденсатора до напряжения противоположной полярности начинается его обратный калебательный перезаряд по цепи: диод 4, нагрузка 1, дроссель 7, диод 5. В результате цикла двойного перезаряда напряжение на конденсаторе 3 становится меньше, чем напряжение источника питания. После выключения диода 5 включается зарцкый тиристор 2, Через тири. стор 8, диод 4, нагрузку 1 и источник питания протекает палуволна колебательного тока подзаряжающего конденсатора 3. В результате накопительный кондексатор снова заряжается до напряжения, превышающего напряжение источника питания. Одновременно с включением диода 5 первой ячейки включается тиристор 8 второй ячейки, н результате чего ток нагрузки увеличивается. Цикл работы второй, третьей и четвертой ячейки протекает аналогично, н результате через нагрузку протекает импульс тока, образованный наложением пачек импульсов тока четырех ячеек, Применение четырех ячеек позволяет выравнять амплитуду соседних импульсов в пачке, Пауза между выключением зарядного тиристора 2 каждой ячейки и включением тиристора 8 необходима для восстановления управляемости, Драссели 7 и 9 обеспечивают колебательный режим ячеек, Длительность импульса генератора определяется последовательностью импульсов управления тиристорами, что позволяет в широких пределах изменять частоту и скваженность импульсов тока нагрузки.Таким образом, применение диодов 5 и б связанных с выводами накопительного конденсатора и через дроссель с отрицательным выводом источника питания позволяет обеспечить перекрытие соседних импульсов тока каждой ячейки за счет накопления энергии в дросселе и пропускать через нагрузку укиполярный импульс тока при прерывистом колебательном токе накопительного конденсатора. Возврат диодами реактивной мощности накопительного конденсатора обеспечивает ограничение амплитуды токов и напряжений в схеме при любом режиме. Это повышает надежность гечератора импульсов, особенно при резко переменной нагрузке, Перекрытие импульсов тока ячеек позволяет в широких пределах регулировать чистоту и длительность выходных импульсов.инК Стец писно Тираж 7 осударственног ам изобретений Москва, Ж,Заказ 790 72ВНИИПИпо деЫ 3035 комитета СССР открытий ушская наб., д. 4/ Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тиристорный генератор униполярных импульсов тока, содержащий зарядный тиристор, накопительный конденсатор и разделительный диод, соединенные последовательно и включенные между первым входным и выходным выводами, причем общая точка зарядного тиристора и накопительного конденсатора связана с первым выходным выводом через разрядный тиристор, а к общей точке накопительного конденсатора и разделительного диода подключен первый вывод обратного диода, второй вывод которого связан со вторыми входным н выходным выводами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности за счетограничения тока и расширения Функциональных возможностей, к общейточке зарядного тиристора и накопительного конденсатора подключенпервый вывод дополнительного обратного диода, причем вторые выводыобоих обратных диодов связаны черездроссель со вторыми входным и выходным выводами30 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 568523, кл. В 23 Р 1/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 563258, кл. В 23 Р 1/02, 1976.153, Авторское свидетельство СССРР 462688, кл. В 23 Р 1/02, 1972.