Генератор гармонических колебаний

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 8 В 11 АНИ РЕ ому авилепп ТО Мура вь нин иельство СССР 18. 10. 71. ство СССР 21.07.71 а З р к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(54)(57) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕВАНИЙ, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоов, два коммутирующих конденсатора, аждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичные обмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей яче ки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров четвертой ячейки, а вторичная обмотка трансформатораподключена к нагрузке, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения КПЩ и частоты уенерируемых колебаний, а также повьппения надежности, в него введен второй источник питания со средней точкой, к шинам питания которого подключены другие выводы соответственно третьего и четвертого дросселей, пврвая и вторая первичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, вторая ячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включена параллельно третьей яЧейке, с.-. дний отвод первой и второй первичных обмоток трансформатора соединен с другим выводом соответствующего коммутирующего конденсатора, причем средняя точка первого и второго источника питания со средней точкой, а также другие выводы коммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.1 1109Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различных преобразователях постоянного токав переменный, а также в радиопередающих устройствах.5Известны генераторы гармоническихколебаний, содержащие соединенные вкольцо источник питания, дроссельи соединенные параллельно нагрузкуи три ячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенныеосновной тиристор, дроссель с отводом, к которому подключен одним выводом конденсатор, и обратный тиристор, а другие выводы конденсаторовобъединены между собой 1,Однако в этом генераторе гармонических колебаний не предусмотренарекуперация энергии в источник нитания, что не позволяет повысить егокоэффициент полезного действия (КПД).Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку,выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тирис- .торов, и второй дроссель, вторуюячейку, выполненную из последователь 30но согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третьюячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, и четвертый дроссель,четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенныхдвух обратных тирнсторов, два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводом со средней точкой первого источника питаниясо средней точкой, и трансформатор,первая и вторая первичные обмоткикоторого включены соответственно меж-ф 5ду точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратныхтиристоров третьей ячейки и междуточками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристо ров четвертой ячейки, а вторичнаяобмотка трансформатора подключенак нагрузке 12 .Недостатком известного генераторагармонических колебаний является то, 55что в нем импульс тока фи разрядекоммутирующих конденсаторов не протекает через нагрузку. При этом КПД 857 2генератора гармонических крлебанийнедостаточно высок, а на его элементах возникают перенапряжения, чтоснижает надежность. Недостаточно вы, сокой является и частота генерируемых колебаний. Целью изобретения является повышение КПД и частоты генерируемых колебаний, а также повышение надежности,Поставленная цель достигается тем, что в генератор гармонических колебаний, содержащий соединенные в кольцо первый источник питания со средней точкой, первый дроссель, первую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, и второй дроссель, вторую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, последовательно соединенные третий дроссель, третью ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тирнсторов, и четвертый дроссель, четвертую ячейку, выполненную из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров,два коммутирующих конденсатора, каждый из которых соединен одним выводомсо средней точкой первого источникапитания со средней точкой, и трансформатор, первая и вторая первичныеобмотки которого включены соответственно между точками соединения основных тиристоров первой ячейки и обратных тиристоров третьей ячейки и между точками соединения основных тиристоров второй ячейки и обратных тиристоров .четвертой ячейки, а вторичнаяобмотка трансформатора подключена кнагрузке, введен второй источник питания со средней точкой, к винампитания которого подключены другиевыводы соответственно третьего и четвертого дросселей, первая и втораяпервичные обмотки трансформатора выполнены со средним отводом, втораяячейка включена параллельно первой ячейке, четвертая ячейка включенагараллельно третьей ячейке, среднийотвод первой и второй первичных обмоток трансформатора соединен с другимвыводом соответствующего коммутирующего конденсатора, причем средняяточка первого и второго источникапитания со средней точкой, а также другие выводыкоммутирующих конденсаторов подключены к общей шине.09857 Ю 45 50 3 11На чертеже приведена принципиальная электрическая. схема предлагаемого генератора гармонических колеба- , ний.Генаратор гармонических колебаний содержит первый 1 и второй 2 источники питания со средними точками каждый, первый 3, второй 4, третий 5 и четрветый 6 дроссели, первую 7 и вторую 8 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух основных тиристоров, третью 9 и четвертую 10 ячейки, выполненные из последовательно согласно соединенных двух обратных тиристоров, трансформатор 11, первую 12 и вторую 13 первичные обмотки трансформатора 11, вторичную обмотку 14 трансфор- матора 11, нагрузку 15, коммутирующие 16 и 17 конденсаторы.Генератор гармонических колебаний работает следующим образом.При включении верхнего (согласно чертежа) основного тиристора первой ячейки 7 происходит колебательный заряд коммутирующего конденсатора 16 через первый дроссель 3 и правую полуобмотку первой первичной обмотки 12 трансформатора 11,.Через нагрузку 15 протекает полуволна тока, имеющая форму, близкую к синусоидальной, в направлении, принятом за прямое. При этом коммутирующий конденсатор 16 заряжается до напряжения, большего Е 1/2, где Е 1 - напряжение между шинами первого источника 1 питания со средней точкой.По окончании формирования первой (положительной) полуволны напряжения на нагрузке 15 к верхнему основному тиристору первой ячейки 7 прикладывается обратное напряжение, запирающее его. В этот момент времени при включении нижнего основного тирис- тора второй ячеики 8 происходит колебательный заряд коммутирукнцего конденсатора 17 через второй дроссель 4 , и первую полуобмотку второй нервичной обмотки 13 трансформатора 11. Через нагрузку 15 протекает вторая полуволна тока в направлении, противоположном предыдущему, и в нагрузке формируется отрицательная полу- волна напряжения, а нижний основной .тиристор второй ячейки 8 оказывается,под обратным напряжением эа счетколебательного заряда коммутирующегоконденсатора 17 до напряжения, большего Е /2.Затем включается верхний обратный тиристор третьей ячейки 9 и происходит колебательный разряд коммутирующего конденсатора 16, разрядныйток которого протекает через новую 10 полуобмотку первой первичной обмотки 12 трансформатора 11, третий дрос- сель 5 и второй источник 2 питаниясо средней точкой. При этом в нагрузке 15 фомируется положительная полу волна напряжения, а остаточная энергия коммутирующего конденсатора 16поступает во второй источник 2 питания со средней точкой, напряжениекоторого Е 2(Е.20 Следующая (отрицательная) полу-;волна напряжения в нагрузке 15 формируется при включении нижнего Обраного тиристора четвертой ячейки 10и разряде коммутирующего конденса тора 11 через левую полуобмотку второй первичной обмотки 13 трансформатора 11, четвертый дроссель 6 ивторой источник 2 питания со сред-.ней точкой.Полный цикл формирования колебаний завершается при последующем поочередном включении соответственно верхнего и нижнего основных тиристороввторой 8 и первой 7 ячеек, а такжеверхнего и нижнего обратных тиристоров четвертой 10 и третьей 9 ячеек. В дальнейшем циклы повторяются Поскольку ток протекает через нагрузку и при заряде и при разряде коммутирующих конденсаторов, повышается КПД генератора гармонических колебаний, Время, предоставляемое тиристорам для восстановления их электрической прочности, увеличивается и становится более чем 3/4 периода частоты генерируемых колебаний, которая в результате может быть более высокой чем в известном, причем при меньшем числе ячеек. Повышается также к надежность генератора гармонических колебаний, так как разряд коммутирующих конденсаторов до нуля устраняет перенапряжения на его элементах, вызванные переходными процессами.Составитель Н. Павлерниченко Техред О.Нече орректор кто яск аказ 6098/39ВНИИП Тираж 862Государственного комитета С елам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб. Подписно С 4/ 13035е Филиа атент", г, Ужгород, ул. Проектная,