Устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное

(51) 6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕНТУ СР Сй О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(Уб) Марков ГА Спонова АИ; Шупепко ЕК(73) Марков Геннадий Александрович(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В АСИММЕТРИЧНОЕ ПЕРЕ МЕННОЕ(7) Иотопьзоваее: изобретение может быть использовано в качестве источника питания асимметричным током используемого дпя оснащения технологических процессов по нанесению защитныхпокрытая микроппазменными методами. Сущностьизобретения: устройство содержит основной конденсатор 1, соединенный с цепью нагрузки 2 черезпараппеано соединенные диод 3 и управляемый системой 4 тиристор 5, дополнительный конденсатор б, при этом параллельно нагрузке в цепь включен управляемый тиристор 9, анод которого последовательно соединен через индуктивное сопротивление 10 и дополнительный тиристор 11 с дополнительным конденсатором 6, второй которого вывод подключен к основному со стороны нагрузки. Указанное выполнение устройства позволяет получить на его выходе поочередно асимметричное переменное напряжение и удвоенное однопопупериодное положительное напряжение лри одновременном упрощении устройства сокращении времени формовки равномерных и однородных гюкрытий, повышении надежности и снижения сетевых помех.1 ил.55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразователя переменного напряжения в асимметричное переменное напряжение для оснащения технологических процессов по нанесению защитных покрытий микроплаэменными методами.Известно устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное содержащее основной конденсатор, параллельно соединенный с ним через резистор и тиристор дополнительный конденсатор, параллельно которому включена разрядная цепь, состоящая иэ дополнительного тиристора и дополнительного сопротивления, причем катод тиристора соединен с анодом дополнительного тиристора. Силовая цепь подключена последовательно к нагрузке (электролитической ванне). Устройство является достаточно простым и позволяет получать нз выходе асимметричное переменное напряжение.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее иэ основного конденсатора. подключенного одним выводом к фазе, а другим выводом через параллельно соединенные тиристор и диод к одному иэ выводов нагрузки. Параллельно основному конденсатору включена дополнительная цепь, состоящая из дополнительного конденсаторе и тиристора, общая точке их соединения через диод подключена к другой фазе, к которой подсоединен второй вывод нагрузки. Это устройство позволяет подавать на нагрузку то переменное асимметричное, то удвоенное однополупериодное отрицательное напряжение.Однако данное устройство имеет ограниченные воэможности и не позволяет реализовать ряд технологических режимов, необходимых для органиэации электрохимических процессов при получении защитных покрытиЯ с полифункциональнымисвойствами, При нанесении покрытиИ меняются электрические параметры цепи, В связи с этим происходят сбои при открывании тиристоров, приводящих к резким токовым ударам в цепи. Такие удары вызывают помехи в сети, вредные для потребителей с радиоэлектронными устройствами.Целью данного изобретения являетсяупрощение схемы устройства. расширение функциональных возможностей. а именно получение на выходе поочередно то асимметричного переменного (энодно-катодный режим), то однополупериодного удвоенного положительного (анодного) напряжений.Цель достигается новой схемой устройства, которая содержит основной конденса 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 тор, подключенный к одному из выводов нагрузки через параллельно соединенные диод и тиристор, и дополнительный конденсатор, при этом параллельно нагрузке в цепь включен управляемый тиристор, анод которого последовательно соединен через индуктивное сопротивление и дополнительный тиристор с выводом дополнительного конденсатора, второй вывод которого подключен к основному конденсатору последовательно со стороны нагрузки.Отличием предлагаемого устройства является:- управляемый тиристор включен параллельно нагрузке;- управляемый тиристор включен через индуктивное сопротивление и дополнительный тиристор с дополнительным конденсатором;- один вывод дополнительного конденсатора подключен к основному конденсатору последовательно со стороны нагрузки.Такое конструктивное решение не является очевидным и позволяет устройству работать как по прототипу, так и получать на выходе поочередно то асимметричное переменное нзпряжение (анодно-катодный режим). то однополупериодное положительное с удвоением (анодный режим) и осуществлять любые комбинации работы устройства по прототипу и предлагаемому. а так же имеется воэможность ведения процесса формовки покрытий только при положительном удвоенном однополупериодном напряжении.Анодный процесс имеет высокую рассеивающую способность электролитов и большую скорость наращивания покрытий, но, преимущественно, теплостойких, а аноднокатодный способствует образованию покрытий с высокой электрической прочностью, адгезией, износостойкостью и устойчивых к тепловым и эроэионным воздействиям, Введение однополупериодного удвоенного положительного напряжения в технологический процесс позволяет сократить время выхода на микродуговой режим в используемых электролитах за счет эффективного использования анодной составляющей тока. а так же уменьшить в целом время формирования равномерных и однородных по толщине полифункциональных покрытий. Включенное индуктивное сопротивление последовательно с тиристором и дополнительным конденсатором подавляет возникающие высокочастотные импульсы тока и сглаживает токовые удары в цепи в момент включения тиристора, тем самымпредотвращая появление помех в сети вредных для потребителей с радиоэлект ронной оснасткой.При введении в цепь тиристора параллельно нагрузке и подключении дополнительного конденсатора к основному со стороны нагрузки, во-первых, упрощается схема устройства, во-вторых, расширяются воэможности реализации ряда технологических режимов, необходимых для получения полифункциональных покрытий,На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит основной конденсатор 1, подключенный к одному из выводов нагрузки 2 через параллельно соединенные диод 3 и управляемый системой 4 тиристор 5, дополнительный конденсатор 6, один вывод которого присоединен к основному со стороны нагрузки, другой его вывод подключен через диод 7 к другой фазе, соединяющейся со вторым выводом нагрузки, и, введенный в цепь параллельно нагрузке 2 управляемый системой 8 тиристор 9, анод которого последовательно соединен через индуктивное сопротивление 10 и дополни тельный тиристор 11 с дополнительным конденсатором 6 в точке соединения с диодом 7,Реализация поочередной подачи на нагрузку переменного асимметричного напряжения и удвоенного однополупериодного положительного напряжения осуществляется следующим образом,При подаче переменного напряжения в силовую цепь в отрицательный полупериод закрывают тиристоры 9 и 11 с помощью системы управления 8 и ток идет через основной конденсатор 1, диод 3 на нагрузку 2, а во время положительного - через нагрузку 2, тиристор 5 и основной конденсатор 1, В таком режиме устройство работает 2-60 с, обеспечивая на выходе асимметричное переменное напряжение.Затем устройство переключают для работы в режиме удвоенного однополупериодного положительного напряжения.В отрицательный полупериод тиристор 9 открывается с помощью системы управления 8, а тиристор 11 закрывается и ток идет через основной конденсатор 1, диод 3 и тиристор 9, шунтирующий в данный момент 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нагрузку, В голгжительный пплупериод - ",",еэ нагг узку 2, 1 иристор 5 и основной конденсатор 1. Устройство работает в таком рел:име 0,1-60 с. Затем процесс переключения повторяется.Предлагаемая схема устройства обеспечивает режимы работы по прототипу, а именно позволяет получать на выходе переменное асимметричное чередующееся с катодированием.Для реализации режима катодирования при подаче переменного напряжения в силовую цепь в отрицательный полупериодоткрывается тиристор 11. а тиристоры 5 и 9 закрываются и ток идет через основной конденсатор 1, дополнительный конденсатор 6, тиристор 1 . индуктивное сопротивление 10 на нагруа, у 2, в положительный полупериод ток идет ".оеэ диод 7, дополнительный конденса 1 оп з и основной конденсатор 1, Причем во время положительного полупериода дополнительный конденсатор заряжается, а основной разряжает я лишь на такую же величину. В таком режиме устройство может работать в интервале 0,1 - 30 с, затем осуществляют переключение для работы в режиме асимметричного переменного напряжения.Таким образом, регулятор с упрощенной схеюй обеспечивает получение на выходе поочер но асимметричного переменного напряжения в течение 2 - 60 с и удвоенного однополупериодного положительного а течение 0.1 - 60 с. а также позволяет реализовать режимы по прототипу в ",ех же временных интервалах,Использование предлагаемого устройства прл реализации технологических режимов позволяет увеличить скорость выхода на микродуговой режим и сократить в целом время формовки равномерныходнородных покрытий по толщине с полифункциональными свойствами, а также предотвращать возникновение токовых ударов е цепи, вызывающих вредные для потребителей помехи в сети,(56) Авторское свидетельство СССР М 1339818, кл, Н 02 М 5/257, 1987,Авторское свидетельство СССР М 1451821, Н 02 М 5/257, 1989.Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3131 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", Г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Формула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕН. НОГО НАПРЯЖЕНИЯ В АСИММЕТРИЧНОЕ ПЕРЕ- меннОе, содержащее первый и второй входные выводы для подключения питающей сети. первый и второй выходные выводы для подключения нагрузки, причем первые входной и выходной выводы обьединены в общую точку, основной конденсатор, включенный между вторым входным и через цепочку иэ параллельно соединенных первого диода и первого тиристора вторым выходным выводами, второй диод, дополнительные конденсатор и тиристор, а также систему управления тиристорами, причем анод второго диода соединен с первым входным выводом, а его катод - с анодом дополнительного тиристора и одной иэ обкладок дополнительного конденсатора, отличающееся тем, что дополнительно введены второй тиристор, включенный между выходными выводами. и индуктивный элемент, включенный между катодом дополнительного тиристора и общей точкой соединения тиристора и общей точкой соединения анода второго тиристора с вторым выходным выводом, при этом управляющий вход второго тиристора соединен с соответствующими входами системы управления, а другая обкладка укаэанного дополнительного конденсатора подключена к общей точке соединения основного конденсатора с укаэанной цепочкой иэ параллельно соединенных первого, диода с первым тиристором,