Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в импульсное для питания технологических установок диспергирования металлов

(19) (11) 51)5 Н 02 М 3/135, 9/04 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ динамики АН Павелко и В,ССР Мураи др. Формирование ик преобразователеи мной электроэрозион н, электродинамика ельство ССС3/53, 1983,ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ТИРИСТОРНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНОЕ ДЛЯ ПИТАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДИСПЕРГИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для злектрофизической обработки металлов, Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение стабильности импульсного энергопотребления, Устройство содержит два емкостных накопителя энергии в виде конденсаторов 7, 8, последовательное подключение которых к нагрузке 14 в течение одного цикла разряда обеспечивает заданное значение импульсной энергии, Так как устройство не содержит активных потребителей энергии, кроме нагрузки, в нем обеспечиваются широкий диапазон изменения выходного напряжения и высокий КПД.2 ил.Изобрет 85)ле от)5 осится к злеатротехнике и мо(ет быть использована дгя зле:(трофизической обрабстки, например ДЛЯ З )8 ХТРС)ЗРОЗ,ЛО)Ь)НОГ: ДИСГ)ЕРГРова)5 ИЯ металлов,)елью изобретения я;:)г)цется расщирение диапазона ре лрованля Выходного НВПРЯжения и 5)ОВЫсе)ЛИ 8 СТВЬ)Л,НОСТ) И)- пульсного з ергопот)8)бени 5),5-,8 фиг. 1 показа 5 ас,")г)ектР)лческал прин 5 ипиальнал с;(848 преобразОВателл )5 апряже 555 ля В импульсное для питанил технологи )еских установок диспергирования )с)8 ГВГЛОВ На фиГ 2 . - фс(сн,)Л)З)-)ассЬ.5 аГ Оке)4 В блока управления аз,;дными т)5 ристораЧ 5)680)Взосвате)Ь (фИГ, 1) СОДВРЖИТ ПС- следовательно соединенные источник 1 постоянноно Га напряжения )и зарядный дроссель 2, зарядные тири"торы 3 и 4 и Диоды 5 и О, первы)7 и Второй 8 конДВнсаторь), оазрядные тиристоры 9-2, разрядный Дроссе ь 13, нагрузку 14 и блок 15 управления, при это)4 полОжительная ши)ла источника 1 подклкчена к первому вь)воду заряДИОГО Дросселя 2, второй вывоД которо- ГО г)одкл)елен к анодам т 5 лрйсторов 3 и 4, катоды которых п)од)кл)а)8)5 Ы соответственно к общи.то:.кам соединения первой обклздк)л П 8 рВОГО КО 5,г)енсато)а 7 с П 8;)Вым Выходным В 5 водоь дгя подключения наГрузки 14, анодом тирстора 11 и катодомтиристора 12 и первОЙ ОбклаДки Второго конденсатора 8 с анодом тиристора 9, катоДом тиристооа 1 О и пеовым вывОДОГ 4 Дрос- селя 13, Второй Вывод которого псдКг)ючен К ВТООО)Лс ВЫ)(ОДНОМУ ВыВОДУ ДУЯ ПОДКЛ)ОЧ 8" нил нагрузки 14. Отрицательная шина исГочника 1 пог(кг)ючена к катодам диодов 5 ) 6, анодь которых подключены соответственно к общим тоц.а)л соединения Вторс)Р ОбКГ)адК)Л Пе)Вогсс КондсВНСЙ"Орс 7 С Кс)ТО" Дом тиристора 9 и кодом тиристора 1 О и второй Обкладки второго коиден(атора 8 скатодал тиристора 11 и анодом тиристора 45")реоОразоватег)ь работает след)шцим Обоазом.1 ри Включении Олка 1 Ь упоаялениЯ последний формирует управг)яющие имг)ульсы для тиристоров в сг)едуоцей Г)оследовател ьи о.ти по шл клу: т)лрлстор 3, ТИрИСТОО 9, ТЛрястоа 1 с 2, сЛристор 4 ГИрИ;то) 11, Гирисгор 10, В том случае, если ва Г Г с с З )(с с с О " ТЧ П а Ю Г Р а: Н О Г О Л Я РЫ 8 И М)уЛЬСЫ . ЗаГ)ас)5 чсо)1,с 8 ГЛЕй ), Е, ИЛЕВТ ;сЛЕС 1 О С 5 эб 5 ЛГ)с НОсе ИМП)ГС)сэе Э 8)ГОПОТребление, импульсы управления тиристорами 12 и 1 О не формируются и тиристоры включаются в следующем порядке: тири- стор 3, тиристор 9, тиристор 4. тиристор 11, Рассмотоим работу преобразователя в режиме стабилизации напряжения зарядки конденсаторов, при котором стабилизируется импульсное энергопотребление, Такая стабилизация обеспечивается за счет включения тиристоров 12 и 10 при разряде соответственно первоо 7 и второго 8 конДенсатороп. )ч 1 о мент В ключения этих тиристоров определяетсл в зависимости от величины эквивалентного активного сопротивления йэ установки диспергирования с тем, чтобы остаточное напряжение Оо на подключаемом Во время разряда конденсаторе было равно заданному, Тогда в установившемся режиме В нагрузке рассеивается за время действия полуволны выходного напряжения заданная энергия Юз= - (О 1 С 2 2 О 8), где С - емкость конденсаторов,гБлок управления (фиг, 2) в самом общем виде содержит генератор импульсов включения зарядных 3, 4 и разрядных 9, 11 тиристоров, построенный по жесткой схеме, модуль динамического оп ределения величины- (ос - о (с - Т с (с)Йэ )3 )2 н(т)(сргде О(т) - напряжение разряда конденсатора 7 или 8;Ь(т) - ток нагрузки;- индуктивность дросселя 13;1 я - момент включения разрядного тиристора 9 или 11,модуль формирования импульса включения тиристора 12 или 10 соответственно,Генератор )лмпул ьсов включения заряднь)х и разрядных тиристоров содсржит генератор 16 импульсов (Г), выход которого подключен к входу сдвигового регистра (РС) 17 и первым входам блока 18 из четырех логических элементов И, вторые входы которого подключены к соответствующим выходам РС 17, Выходы блока 18 соединены с входами блока 19 из четырех формирователей (Ф) импульсоВ включениЯ тиристоров 3, 9, 4 и 11 соответственно, Модуль динамического определения йз(6, содержит два коммутатора напряжений 20 и 21 (Кн) на первом Оси втором Ос 2 (т) конденсаторах, работающих в противофазе Г)од управлением вь:- ходного сигнала логического элемента ИЛИ 22, Выход КН 2 О годклк чек к Входу устрой 16972 185 10 15 20 35 40 45 50 55 ства выборки-хранения (УВХ) 23, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 24. Выход УВХ 23 подключен к входам блока 25 умножения (БУМ), выполняющего операцию возведения в квадрат, Аналогичную операцию выполняют БУМ 26 и 27, входы которых подключены соответственно к выходам КН 20 и измерительного преобразователя тока нагрузки 1(с).Выходы всех БУМ подключены к соответствующим входам сумматора (СМ) 28, выход которого подключен к первому входу блока 29 деления (БД), на второй вход которого поступает проинтегрированный интегратором (ИНТ) 30 выходной сигнал БУМ 27, Выходной сигнал БД 29 йэ(1) поступает на вход первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 31, выход которого соединен с адресными входами преобразователя 32 кодов (ПК), Вход второго АЦП 33 подключен к выходу КН 21, а выход - также к адресным входам ПК 32. Выходной код ПК поступает на первый вход цифрового устройства сравнения (УС) 34, на второй вход которого поступает код заданного остаточного напряжения О, а выход УС 34 соединен с входом ждущего одновибратора (ЖОД) 35, формируемый импульс которым поступает на первые входы элементов И 36 и 37, вторые входы которых соединены с вь 1 ходами соответственно элементов ИЛИ 38 и 22, Выходные импульсы элементов 36 и 37 поступают на входы формирователей (Ф) 39 и 40 соответственно, выходы которых подключены к управляющим переходам тиристоров 12 и 10 соответственно. Блок управления содержит также ЯБ-триггер (Т) 41, который изменяет свое состояние в момент времени Р с приходом импульса на его Я-вход с выхода логического элемента ИЛИ 24. При этом генератор 42 реального в ремени (ГРВ) формирует импульсы, которые поступают на вход счетчика (СЧ) 43, выходной код которого посгупает на адресные входы ПК.Линия 44 задержки (ЛЗ) предназначена для установки триггера 41 в начальное состояние по окончании процесса разрядки конденсаторов, Цифровой преобразователь кодов ПК определяет величину поогнозируемого остаточного напряжения Со"Р(%1 на подключаемом в процессе разрядки конденсатора в моменты тр поступления выходных импульсов ГРВ 42, Однако импульс включения соответствующего тиристора для подключения к нагрузке этого конденсатора формируется в момент равенства кодов ОопР и Оо. В результате рабочего цикла разрядки остаточное напряжение на подключаемом конденсаторе равно Оса напряжение зарядки этого конденсатора 01= Е+(Е - Оо) е " , где Е - напряжение источника, 00 - добротность зарядных контуров, не изменяется от импульса к импульсу при изменениях сопротивления нагруэкл, за счет чего обеспечивается стабилизацияимпульсного энергопотребления, теплового режима и высокое качество диспергирования.Формула изобретения Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в импульсное для питания технологических установок диспергирования металлов, содержащий источник постоянного напряжения, к положительному полюсу которого подключен первый вывод зарядного дросселя, к второму выводу которого подключены аноды первого и второго зарядных тиристоров, катоды которых подключены соответственно, к точкам соединения анодов первого и второго разрядных тиристоров с первыми выводами, соответственно первого и второго конденсаторов, вторые выводы которых подключены со";. ветственно к анодам первого и второго ди. адов, катоды которых подключены к отрицательнолу полюсу источника постоянного напряжения, а также разрядный дроссель, выходные выводы для подключения нагрузки и блок управления, выходные ши. ны которого подключены к управляющим переходам соответствующих тиристоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диа, азана регулирования выходного напряжения и п.,вышения стабильности импульсного энергопотребления, дополнительно введены третий и четвертый разрядные тиристоры, подключенные встречно-параллельно соответственно к первому и второму разрядным тиристорам, аноды которых подключены, соответственно, к первому выходному выводу и первому выводу разрядного дросселя. а катоды - к вторым выводам, соответственно второго и первого конденсаторов, при этом второй вывод разрядного дросселя. соединен с вторым выходным выводом, а управляющие переходы введеннь.х тиристоров подключены к соответствующим дополнительно введенным выходным шинам блока управления,Тирак осударствеиного комите 1 1,ЩЗ 5 москва