Генератор импульсов тока

) 23,01.91. Бюл.1 Тольяттинский п ГОСУДАРСТВЕН)ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР М 919063, кл. Н 03 К 3/53, 1982,Авторское свидетельство СССР М 1018201, кл, Н 03 К 3/53, 1983.(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной технике, Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение КПД, что достигается включением индуктивных нагрузок(обмоток реверсивного двигателя) через рабочие тиристоры параллельно источникам питания и применением цепи, состоящей из вспомогательных тиристоров и коммутирующего конденсатора, для выключения рабочих тиристоров и рекуперации оставшейся энергии индуктивных нагрузок в коммутирующий конденсатор. При подаче отпирающего импульса на управляющий электрод рабочего тиристора 3 он открывается и происходит разряд накопительного конденсатора 1 на индуктивную нагрузку 4 двигателя, при этом возникающая электромагнитная сила передвигает его якорь, В момент времени, когда якорь двигателя достигнет упора происходит открывание вспомогательного тиристора 6 и к рабочему тиристору 3 прикладывается обратное напряжение предварительно заряженного коммутирующего конденсатора. Рабочий тиристор 3 закрывается и отключает индуктивную нагрузку 4 от накопительного конденсатора 1. При этом оставшаяся в индуктивной нагрузке энергия через вспомогательный тиристор 6 передается в коммутирующий конденсатор, перезаряжая его. По мере передачи оставшейся энергии нагрузки в коммутирующий конденсатор ток вспомогательного тиристора 6 уменьшается до нуля и он закрывается. Процессы формирования импульсов тока для перемещения якоря двигателя в обратном направлении аналогичны, 4 ил.50 55 Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для питания обмоток возбуждения устройств, создающих импульсные магнитные поля, в частности для питания обмоток возбужден 1 я реверсивного двигателя возратно-поступательного движения.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение его КПД,На фиг.1 изображен генераторимпульсов тока (ГИТ); на фиг,2 - кривые токов и напряжений на элементах схемы при работе ГИТ; на фиг.З - принци 5 иальная схема реверсивного двигателя возвратно-поступательного движения индукционно-динамического типа; на фиг.4 - криезые токов и 51 апряжензий на элемсч 1 тзх ГИТ при его срабатывании в режиме форсировки позбзуждения и гашения электромагнитного поля двигателя.Устройство состоит из первого накопительного конденсатора 1, подключенного к первому источнику 2 постоянного тока и через первый основной тиристор 3 к первой индуктивной нагрузке 4, выполненной в виде обмотки возбуждения прямого хода ревсрсивного двигателя возвратно-поступательного движения. Коммутирующий конденсатор 5 через первый вспомогательный тиристор 6 подключен к индуктивной нагрузке 4 и через второй всг 1 омогательный тиристор 7 - к второй и 5 дуктивной нагрузке 8, выполненной в виде обмотки возбуждения обратного хода реверсивного двигателя возвратно-поступательного движения, которая, в свою Очередь, через второй Основной тиристор 9 подключена к второму накоп 11 тельному конденсатору 10 и к второму источнику 11 постоянного тока.На фиг. 2 приведены кривые напряжения и токов на элементах ГИТ, где 12 и 13 - напряжения на первом 1 и втором 10 накопительных конденсаторах; 14 и 15 - токи в первой 4 и во второй 8 индуктивных нагрузках (пунктиром - если индуктивностями 4 и 8 служат обмотки двигателя воэратно-поступательного движения, т.е. индуктивности 4 и 8 переменные; сплошные - если индук 1 изности 4 и 8 постоянные); 16 - напряжение, на коммутирую:цем конденсаторе 5. Двигатель (фиг,З) состоит иэ цилиндрического ферромагнитного якоря 17 с короткоэамкнутым витком 18, выполненным, например, из меди. Якорь 17 расположен внутри цилиндрического ферромагни гного индуктора 19 с обмотками 4 и 8 возбуждения, являющимися индуктивностями 4 и 8 ГИТ (фиг.1). Положение якоря 17 относительно индуктора 19 фиксируется ограничигелями (упорами) 20. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фиг,4 позициями обозначены: 21 - напряжение на коммутирующем конденсаторе 5; 22 - ток в индуктивной нагрузке 4 (8);23 - напряжение на накгпительном конденсаторе 1 (1 О),Генератор работае следующим образом.В исходном состоянии конденсаторы 1, 5 и 10 заряжены с полярностью, укаэанной на фиг.1, При подаче в момент времени с =- то отпира 5 ощего импульса на управляющий элекз род основного тиристора 3 последний открывается, а предварительно заряженный от первого источника 2 постоянного тока накопительныЙ конденсатор 1 по закону, описьп 1 аемэму кривой 12 (фиг,2), разряжается на индуктивнуо нагрузку 4, выполненнуо, например, в езиде обмотки возбуждения прямого хода реверсивного двигателя возгзратпо-постуг 1 ательного движения (фиг.З), При этом ток 11 в обмотке 4 возбуждения нарастает по кривой 14. В короткоэамкнутог 1 витке 18 якоря 17, магнитосвяэанном с обмоткой 4, индуцируется (наводится) вторичный ток 2, Б результате взаимодействия двух контуров (4 и 18) с токами 1 и 12 возникает электромагнитная сила, ускоряюецая якорь 17 вг 1 раво до упора 20, В момент времени т =- Т 1, когда рабочий зазор реверсивного двигателя выбран, а якорь 17, достигнуез Ограничитиля - упора 20, оказывается в г равом крайнем положении (фиг.З, г 1 унктир), от схемы управления (на фиг.1 не показана) подают отпирающий импульс на первый вспомогательный тири- стор 6, Последний откоываеся, а к тиристору 3 прилагается образное напряжение коммутиру 1 ощего конденсатора 5, Тиристор 3 закрывается, а конденсатор 1 отключается от обмотки 4 возбуждения пряпхзго хода реверсивногодвигателя, В интервале времениЕ 1 конденсатор 1 зар 51 жаетс 51 От источника 2 пос 1 оянного тока до исходно 1 о напряхкени 51, Ток 11 индуктивной нагрузки 4 (обмотки 4 прямого хода якор 51) замыкается по цепи, составленной из обмотки 4 возбуждения, конденсатора 5, тиристора 6, обмотки 4 возбуждения, перезаряжая конденсатор 5 (полярностью, указанной в скобках), При этом происходит рекуперация оставшейся энергии обмотки 4 возбуждения дни а Ееля в ко 11 денсатор 5, напряжение на котором изен 51 ется по кривои 16,В момент времени= Е 2 рекуперация ЗЯКанч 51 ВОЕТС 51, 10 К В ЦЕПИ ИНДУКТЕ 1 ВНОЙ Нагрузки , и конденсатора 5 становится равным нулгз, тиристор 6 закрывается, а напря;кение на конденсаторе 5 становится равным максимальному значению. Таким Образом, формируется импульс тока в об 1622924мотке возбуждения прялого хода двигателя возвратно-поступательного движения и происходит перемещение якоря дви а . лв прямом направлении, После выбора якоре: 17 рабочего хода и фи;сеции его г исходном положении ограничителем 20 ГИТ становится готовым к повторному сраба ывацию, т.е, к формированию импульса тока ц:лью перемещения якоря двигателя в обратном направлеции. Процессы, происходящие в ( ИТ, при перемещении якоря 17 двигателя в обратном направлении, аналогичцы.Для увеличения КПД двигателей воэ вратно-поступательного движения используют также режим форсировки во збу,г деция электромагнитного поля двигателяТакой режим работы ГИТ возможен, если после рекуперации энергии из ицдуктиг,- ной нагрузки 4;8) в кондецсачср 5 напряжечие на нем ввиде цапрялкения на конденсаторе 1 (10), В этом случае в момен т времени то(фиг.4) открывают тиристор 6(7). При этом ца индуктивную нагрузку 4 (8) раэря;кается конденсатор 5, напряжецие ца котором изменяется по кривой 21, Песольку емкость конденсатора 5 намного(в 20-40 раэ) меньше емкости конденсатора 1(10), а напряжение ца нем выше напряжения конденсаторов 1 и 10, то при разряде конденсатора 5 на нагрузку 4 (8) имеется высокочастотный контур, составленный из элементов 5- 1(8) ГИТ, что обеспечивает быстрое нарастание тока (по кривой 22) и поля в обмотке 4 (8).В момент времени (т 1), когда напряжение на конденсаторе 1 (10) становится больше напряжения на конденсаторе 5 на величину, необходимую для запирания коммутирующего тиристор. 6(7), открывают силовой тиристор 3 (9), закрывая при этом тиристор 6 (7), Емкость 1 (10), разряжаясь в интервале времени 11- 12 на обмотку возбуждения (нагрузку) 4 (8) (по кривой 23), обеспечивает поддержание тока (поля) на заданном уровне, При этом ток в обмотках двигателя может оставаться постоянным, уменьшаться 5 цли увеличиваться (фиг.4, пунктир).В момент времени 12, когда напряжениец конг,енсаторе 5 больше напряжения на конденсаторе 1(10) на величину, необходимуо для зацирания основного тиристора 3 10 (9), вновь открывают коммутирующий тиристор 6 (7), При этом к тиристору 3 (9) прикладывается обратное напряжение и он эакрь;вается. Осгавшаяся энергия обмотки 4;8) рекуперирует в конденсатор 5, переза рчжач его до напряжения, большего, чемнапряецие ца конденсаторе 1 (10), и обеспе ц;вая в интервале времени т 2-тз форсирвл гашения поля двигателя.20 Формула изобретенияГенератор импульсов тока, содержащийпервое зарядное устройство, первый и второй цакопительцыа конденсаторы, первый и 25 второи основные тиристоры, коммутирующий коцдснсатор, первый и второй вспомогательные тиристоры, первую и вторую индуктивные нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я там, что, с целью упрощения конструкции 30 и повышения КПД,введено второе зарядноеустройство, первый и второй накопительные коцдецсаторы подключены к первому и второму зарядным устройствам, включенным противоположной полярностью, и через пер вый и второй основные тиристоры подключены к первой и втооой индуктивным нагрузкам, эаш тиоованным коммутирующим конденсаторо.через соответственно первый и второй вспомогательные тиристоры, включенные в 40 обратном цацравлении по отношению к первому и второму зарядным устройствам.1622924 20 Фигоставитель А,Сапожниковехред М.Моргентал Редактор А,Ша ректор Н.Ревская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 113 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5