Преобразователь переменного токав униполярные импульсы toka

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.з с присоединеиием заявки йо Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий, 572 (088. 8) Дата опубликования описания 070681 72) Авторы изобретения Н.;А;икринка С.М.Кацнельсон, А.П,Лебедев, Ю.В,Ознобк 71) Заявитель имский авиационнь.й(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В УНИПОЛЯРНЫЕИМПУЛЬСЫ ТОКА к преобрет бытьизическо ритоянерИзобретение относитсяэовательной технике и можменено для целей электрофобработки металловИзвестны генераторы униполярнимпульсов для злектроэрроэионнойработки инверторного типа 11,содержащие источники питания пос. ного тока и последовательный инвтор. К недостаткам известного преобразователя следует отнести невозможность нормальной работы при коротком замыкании нагрузки.Известентакже источнйкпитания для э 1 уозионно-химической обработки 2 , включающий в себя силовой трансформатор и тиристорный последовательный инвертор. Этот источник позволяет получать импульсы различной частоты, но его частотный диапазон ограничен.Известен также преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока, содержащий трансформатор, к вторичным обмоткам которого соединенным звездой, подключен трехфазный выпрямитель, катодиая группа которого через дроссель фильтра соединена с первой обкладкой раздели 1титут им, Серго Орцжоникидзетельного конденсатора с инверторнймтиристорным мостом с коммутирующимЬС-контуром в диагонали и с обратными диодами, а анодная - с первойобкладкой дополнительного конденсатора и аноцами обратных диодов катодной группы тиристоров 3 ),Известный инвертор способен работать при повышенных частотах и пере 10 менном сопротивлении нагрузки. Сопротивление нагрузки данного инвертора может изменяться от нуля донекоторого критического, выше которого инвертор неработоспособен, что15 объясняется уменьшением времени восстановления управляемости тиристоров.Это снижает надежность инвертора приизменениях сопротивления нагрузки вшироких пределах.20 Целью изобретения является повышение надежности тиристорного преобразователя переменного тока в, униполярные импульсы тока при переменном сопротивлении нагрузки,25 укаэанная цель достигается тем,что тиристорный преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока снабжен тремя диодами, катод первого изкоторых соединен с30 второй обкладкой дополнительногоконденсатора и нулевой точкой звезды вторичных обмоток, а анод - с первым выходным выводом, катодной группой тиристоров моста и катодом второго диода подключенного анодом к второй обкладке разделитель-, ного конденсатора и катоду третьего диода, анод которого соединен с вторым выходным выводом и анодной группой выпрямителя.В преобразователе при повышении сопротивления нагрузки включается первый диод, присоединяя конденсатор параллельно нагрузке. В результате замыкается контур, через который колебательный ток инвертора проходит при повышенном сопротивле" нии нагрузки, При этом конденсатор подзаряжается, а постоянная составляющая тока его разряда имеет возможность протекать,к выпрямителю черезнулевой вывод вторичной обмотки тран сформатора. Поэтому преобразовательстановится работоспособным при любойвеличине сопротивления нагрузки, чтоповышает его надежность.На фиг.1 представлена принципиаль- р 5ная схема преобразователя; на фиг.2временные диаграммы тока коммутирующей цепи 1, напряжения на нагрузке Бн, тока дополнительного диода1 э и напряжения на дополнительномконденсаторе Б . Тиристорный преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока (фиг,1) содержит силовой. трансформатор 1, мостовой выпрямитель 2, последовательный инверторный мост 3 со встречными диодами и нагрузку 4,присоединенную к полюсувыпрямителя 2, Инверторный мост 3 содержит присоединенные к полюсу выпрямителя 2 через дроссель 5 Разделительный конденсатор 6 и инверторный мост, состоящийиз тиристоров 7-10, встречных диодов 11-14, и коммутирующей ЬС-цепочки 15, 16, Нагрузка 4 включеннаямежду катодами тиристоров 9, 10 иполюсом выпрямителя 2, зашунтирована. цепочкой из диодов 17 и 18, общаяточка которых присоединена к обкладке конденсатора б. Параллельно нагрузке 4 включена цепь, состоящаяиэ диода 19 и дополнительного конденсатора 20, точка соединения которых подключена к нулевомувыводу вторичной обмотки трансформатора 1,.Преобразователь работает следующим образом.55За счет соединения конденсатора20 с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора напряжение наэтом койденсаторе равно приблизительно половине входного напряжения ин- О вертора. При малой величине сопро-,тивления нагрузки величина напряжения .на нагрузке 4 не превышает величины напряжения на конденсаторе 20. Поэтому диод 19 заперт и ток через него не идет. При включении тиристоров 7, 10 колебательный ток перезаряда конденсатора 16 коммутирующей С-цепи замыкается по контуру: нагрузка 4, диод 18, разделитель-. ный конденсатор 6, тиристор 7, ЬС- цепь 16, 15 тиристор 10. После этого включаются встречные диоды 11 и 14 и ток замыкается по контуру: разделительный конденсатор б, диод 17, нагрузка 4, диод 14, ЬС-цепь ;15, 16 диод 11. В результатечерез нагрузку 4 протекает униполярный импульс тока, состоящий иэ двух полуволн колебательных токов тиристоров 7, 10 и диодов 11, 14, Аналогично протекают процессы при включении тиристоров 8, 9 и диодов 12, 13, При повышенном сопротивлении нагрузки 4 через некоторое время после включения тиристоров 7, 10 напряжение на нагрузке 4 превысит половину входного напряжения инвертора 3. При этом начнет проводить диод 19 и колебательный ток инвертора 3 будет замыкаться также и по цепи: тиристор 7, ЬС-цепь 15, 16, тиристор 10, диод 19, конденсатор 20, диод 18, разделительный конденсатор б. Чем больше сопротивление нагрузки, тем раньше включается диод 18 и тем большая доля колебательного тока тиристоров инвертора 3 замыкается через конденсатор 20. При неработающих тиристорах и встречных диодах инвертора через диод 17 и дроссель 5 протекает ток подэаряда разделительного конденсатора б. При увеличении сопротивления нагрузки увеличивается среднее напряжение на ней. Поэтому эа счет включения диода 17 уменьшается напряжение на конденсаторе 6. При некоторой величине сопротивления. нагрузки встречные диоды инвертора 3 перестают включаться. Инверторпродолжает работать без встречных диодов и без увеличения амплитуды токов тиристоров, так как эта амплитуда определяется разностью напряжений на конденсаторах б и 20; .Таким образом, включение параллельно нагрузке цепи из конденсатора и диода, точка соединения которых подключена к нулевому выводу вторичной обмотки силового трансформатора, обеспечивает контур для протекания колебательного тока инвертора при повышенном сопротивлении нагрузки.Указанное включение цепи из конденсатора и диода обеспечивает работоспособность инвертора и преобразователя в целом при любом сопротивлении нагрузки, от режима . короткого замыкания до режима холостого хода. Это повышает надежность, тиристорного преобразователя переменного тока в униполярные импульсы тока при переменном сопротивлении нагрузки..836741 формула изобретения Тираж 730 Подписное НИИПИ Заказ 317 Ужгород, ул. Проектная,4 филиал ППП т"У Преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока, содержащий трансформатор, к вторичным обмоткам которого, соединенным звездой, подключен трехфазный выпрямитель, катодная группа которого через дроссель фильтра соединена с первой обкладкой разделительного конденсатора и с инверторным тиристорным мостом с коммутирующим .0-контуром в диагонали с обратными диодами, а анодная - с первой обкладкой дополнительного конденсатора и анодами обратных диодов катоднай 15 группы тиристоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен тремя диодами, катод первого из которых соединен с второй обкладкой дополнительного конденсатора и нулевойточкой звезды вторичных обмоток,а анод-с первым выходным выводом,катодной группой тиристоров моста икатодом второго диода, подключенного анодом к второй обкладке разделительного конденсатора и катодутретьего диода, анод которого соединен с вторым выходным выводом и;анодной группой выпрямителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 462688, кл. В 23 Р 1/02, 1972.2, Авторское свидетельство СССРФ 563258, кл. В 23 Р 1/02, 19753. Тиристорные преобразователичастоты для индукционного нагреваматериалов. Труды УАИ, вып. 64, сб. 4,Уфа, 1974, с.93, рис,2.