Генератор импульсов тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиияСоциалистическихРеспублик е 911685(22) Заявлено 2609,79 (21) 2824137/18-21 1 И)М. Кв. с присоединением заявки М Н 03 К 3/335 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА . Изобретение относится к импульсной и преобразовательной технике, Оно предназначается для питания обмоток возбуждения электромеханических преобразователей энергии, например, импульсных электрйческих двигателей однополярными импульсами тока . с использованием в качестве источника энергии накопительной емкости. Генератор обеспечивает рекуперацию энергии магнитного поля из электромагнита преобразователя в электрическую энергию накопительной емкости и форсировку возбуждения и гашения поля электромагнита.Известны устройства для питания импульсных электромеханических пре- . образователей (электромагнитов), содержащие зарядное устройство, основную и дополнительную накопительные емкости (конденсаторные батареи, диоды и тиристоры как олупроводниковые приборы, подключающие (и отключающие) нагрузку (обмотку возбуждения преобразователя) к накопи 25 тельной емкости генератора импульсов тока, обеспечивающие режимы рекуперации. энергии магнитного поля электромагнита в электрическую энергию накопительной конденсаторной ба тареи и Форсировки возбуждения и гашеиИя поля. электромагнита. Известно,что такие режимы работы генератораимпульсов тока позволяют увеличитьКПД удельную .мощность и частоту работыэлектромагнита 111,Недостатками этого устройства яв.ляются наличие дополнительной емкости дпя Формирования импульса тока(поля) электромагнита заданной формы, наличие двух источников питаниянизковольтного и высоковольтного; вустройстве ие решен вопрос с перезарядом емкости, Формирующей передний и задний фронт импульса тока,Все это снижает эффективность и усложняет конструкцию. генератора импульсов тока.Известен также генератор импуль- .сов тока, содержащий первый конденсатор, подключейный к источнику постоянного тока и через тиристоры идиоды к индуктивной нагрузке, второй конденсатор, соединенный черезтиристорн и диоды с нагрузкой 2).Недостатком такого генератора является наличие двух групп диодов итиристоров в цепи разряда основНогопервого конденсатора, что усложняетконструкцию, снижает надежность и9.116 85 через О, н тирнстор 4 не закрывается,Можно показать это теоретически:после отключения тнристора 2 обмотка 3 возбуждения с начальным током1 О подключается к цепям из конденсатора 5 и тиристора 4, катушки 7индуктивности, диода 6, тиристора 4Ь этом случае при начальном напряжении Оо на конденсаторе 5, равном нулю, имеем: напряжение ). на 1 Оконденсаторе 5 (С ) равно30П= з 1 п Щ, (1)оЪгде в, = - частота; . 15величина конденсатора 5;Ток 1 конденсатора 5 равен6( Эо (2)20Напряжение на катушке 7 индуктивности и обмотке 3 равно напряжениюП (С) . Ток катушки 7 индуктивностиравен 1 Ф 3 О25),Ъ+ ),7Ток нагрузки обмотки 3 1 (1) ра- вен 1. =1 " ( - сов(Ю 1),(4)3 о Ь+Ь.Далее, .чтобы генератор импульсов тока (Фиг.1) был работоспособным, необходимо при равенстве тока 1 Э нулю (окончание гашения поля), чтобы токи х и 1, а также напряжение конденсатора 5 (П ), были отличны от нуля.В этом случае тиристор 4 закрывается, а в конденсаторе 5 на интервале времени с -1, накапливается 4 О энергия, соответствующая напряжению 0610. Находим время З, при котором ток 1.=0. Из (4) имеем формула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий первый конденсатор, подключенный к источнику постоянного токаи через тиристоры и диоды к индуктивной нагрузке; второй конденсатор,соединенный через тиристоры и диоды.с нагрузкой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции, снижения стоимости и увеличения надежности генератора,.первыйконденсатор подключен к нагрузке через один, а второй - через другойтиристоры, причем второй конденсатор зашунтирован последовательновключенными диодом и катушкой индуктивности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское овидетельство СССР9 403005, кл. Н 02 Р 7/62, 14,01.72.2. Авторское свидетельство СССР9 608247, кл. Н 02 М 3/18,Н 03 К 3/53, 02.07.77. о ( СОф%) 45 55 60 65 ТогдаСО 8 ц- )ьЬ 1 1ф1откуда следует, что ЬЪ Ь 3. Времяпри котором . =О, равно6 = - агсди4 ь-ь %ЬПри этомО - 1 У ь 44=згде)/С- волновое сопротивление, откуда следует, что(,(7, а в конденсаторе 5 остается энергия % = -.-(СО)/2, которая при повторном срабатывании используется для Форсировки возбуждения поля обмотки 3.Таким образом, при ), 31 в предлагаемом изобретении нет необходимости в элементах, обеспечивающих подзарядку конденсатора 5 при последующих срабатываниях генератора,Присоединением к нагрузке двух параллельных цепей из последовательно включенных конденсатора и тирнстора и шунтированием второго конденсатора цепью из последовательно включенных катушки индуктивности с индуктивностью, большей или равной индуктивиости нагрузки, и диода, ,простым путем и от одного источнгка ;пи ания обеспечиваются рекуперация энергии, Формировка возбуждения и гашения тока обмоток преобразователя, что упрощает конструкцию, снижает стоимость, повыаает надежность источника питания, а также повышает КПД, быстродействие и частоту работы преобразователя энергии.В предлагаемом импульсном источнике питания значительно меньше диодов и тиристоров, чем в известном. Например; при прочих равных условиях в предлагаемом устройстве диодов в четыре раза, а тиристоров - на один прибор меньше, чем в известном. Причем, все диоды и тиристоры, которые удается исключить применением предлагаемого устройства, силовые. Это упрощает генератор, повыаает надежность и снижает его стоимость. Другой эффект, получаемый от применения предлагаемого устройства, - это исключение цепи для коммутации силовых тиристоров.9116 Я 5 Составитель В.ШагуринРедактор Е.Папп Техред И,Тепер, Коррек окшац аказ 1146/48 1130 тент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиад ПП Тираж 954 ПИ Государст о делам изоб Москва, Ж-ЗПодписноеенного комитета СССРетений и открытийРаушскаая наб., д,4/5