Тиристорный генератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 3702 А РЕСПУБЛИ 02 М 7/5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКОМ аботает следующим обра(21) 4747810/07(56) Авторское свидетельство СССРМ 838968, кл. Н 02 М 7/523, 1979.Авторское свидетельство СССРВ 797028, кл. Н 02 М 7/523, 1978.Авторское свидетельство СССРВ 1598086, кл, Н 02 М 7/523, 1978. 54) ТИРИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР(57) Изобретение относится к преобраэова Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в ультразвуковых технологических установках.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей,На фиг. 1, 2 представлены схемы генератора; на фиг. За, б, в- варианты включения дополнительного трансформатора тока.Тиристорный генератор (фиг. 1) содержит входной выпрямитель 1, Г-образный С- фильтр 2, 3, полумостовой инвертор на тиристорах 4, 5 со встречными диодами 6, 7 с контуром смещения 8 между общими точками тиристоров и встречных диодов, коммутирующие 1 С-контуры 9, 10, зашунтированные конденсатором фильтра 11, выходной трансформатор 12 с магнитострикционной нагрузкой 13, систему управтельной .технике, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, Тиристорный генератор содержит входной выпрямитель 1, полумостовой инвертор на тиристорах 4, 5 с диодами встречного тока 6, 7. Между общими точками диодов 6, 7 и коммутирующих 1 С-контуров 9, 10 включен тр-р тока 15 сдополнительными тиристорами 16. Генератор линейно изменяющегося напряжения 20 синхронизирован с системой управления 14 и соединен с блоком сравнения 21. Формирователь импульсов 22 соединен с управляющими электродами тиристоров 16. С изменением угла между включением тиристоров 4, 5 и соответствующего тиристора 16 меняется постоянный ток в цепи поляризации магнитострикционной нагрузки. 1 з,п, ф-лы, 3 ил. ления,14, трансформатор тока 15, дополнительные тиристоры 16, выпрямительный мост 17, дополнительный Г-образный .С- фильтр 18, 19, генератор линейно изменяющегося напряжения 20, блок сравнения 21, формирователь импульсов 22. Тиристорный генератор (фиг, 2) содержит измеритель тока поляризаций 23 и дополнительный блок сравнения 24, потенциометрический регулятор 25,Генератор р ом.Переменное напряжение питающей сеи, поданное на входные выводы генератора, с помощью выпрямительного устройствапреобразуется в постоянное. Конденсатор входного фильтра заряжается примерно до амплитудного значения напряжения пиающей сети. Далее с пуском инвертора (сподачей импульсов управления на тиристоры инвертора) происходит процесс инвертирования входного постоянного тока в ток высокочастотный. При включении тиристора 4 с помощью управляющего импульса, сформированного системой управления 14, полуволна,тока, близкая по форме к синусоидальной; протекает по контуру-Ц4-8 - 610 1 -6 (веРхнЯЯ .полуобмотка выходного трансформатора 12) - 4, при этом происходит заряд коммутирующих конденсаторов до напряжения, примерно равного входному постоянному напряжению Оа, а точнее 0 Ж/2, для конденсатора контура 9 - (О - О/2), для конденсатора 10 - (О + Ос/2), конденсатор контура 8 зарядится до напряжения, пропорционального соотношению емкостей конденсатора контура 8 и конденсаторов контуров 9, 10, включенных параллельно,Далее через диод 6 полуволной тока, близкой по форме к синусоидальной, по контуру 6-12 (верхняя полуобмотка выходного трансформатора 12) - а) - 0 .- Я 6 происходит частичный11 - 10разряд конденсаторов контуров 9 и 10, а конденсатор контура 8 не разряжается, обеспечивая повышенное обратное напряжение на тиристоре 4,Во втором такте отпирается тиристор 5. Происходят электромагнитные процессы в инверторе, аналогичные процессам первого такта. При этом в коммутации участвуют контуры 5 - 12 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора12), -В - В -и11 - 9,. -4выходного трансформатора 12) - 7, Максимальные уровни напряжения на коммутирующих конденсаторах 9 и 10 будут равны соответственно (Он + Од/2) и (О - ОИ 2). Далее процессы в инверторе повторяются. На выходе, т,е. в нагрузке, выделится два периода высокочастотного тока (фиг. 2).При этом часть тока, коммутируемого инвертором, с помощью трансформатора тока 15 передается в цепь поляризации магнитострикционной нагрузки, причем он выпрямляется с помощью выпрямительного моста 16 и фильтруется Г-обрэзным О"= фильтром 17, 18,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Одновременно с управляющими импульсами тиристоров инверторного полумоста тактовые импульсы системы управления 14 попадают на вход генератора линейного напряжения 20, при этом на каждый управляющий импульс независимо от такта формируется сигнал, изменяющийся от 0 до 1 по линейному закону, с длительностью, равной времени между тактовыми импульсами, и частотой, равной частоте задающего генератора системы управления, Этот линейно изменяющийся сигнал поступает на вход блока сравнения 21, представляющего собой компаратор, на один вход которого подается сигнал с генератора линейно изменяющегося напряжения, а на второй - потенциал, величина которого может задаваться с помощью потенциометра. На входе компаратора сигналы сравниваются, при этом в момент сравнения на входе компараторэ формируется+1 при совпадении потенциала переднего фронта пилы с опорным сигналом и -1 при совпадении с опорным сигналом потенциала заднего фронта пилы, синхронизированной с тактовыми управляющими импульсами инверторного полумоста, Поэтому момент формирования +1 на выходе компаратора соответствует вполне определенному углу протекания тока через тот или иной тиристоры инвертора, Меняя потенциал второго входа компаратора, изменяют угол между моментом включения тиристора инвертора и моментом формирования +1 на выходе блока 21 (компаратора ). В процессе работы генератора на выходе блока 21 формируется периодический сигнал прямоугольной формы с частотой, равной частоте задающего генератора системы управления с изменяющимся углом формирования прямого фронта относительно управляющего импульса, поступающего нэ соответствующий тиристор инвертора. С помощью формирователя 22 по переднему фронту сигнала, поступающего с выхода сравнивающего устройства, формируется короткий импульс с энергетикой, позволяющей через управляющий электрод включить тиристор, однотипный по частотным свойствам тиристорам, примененным в инверторе генератора, Сигнал управления с формирователя 22 поступает на управляющие переходы тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора тока 15, Изменяя потенциал на втором входе блока сравнения, изменяют уго между включением тиристоров инвертора и соответствующего тиристора, шунтирующего вторичную обмотку трансформатора тока 15, С изменением этого угла меня 1693702ется постоянный ток в цепи поляризации магнитострикционной нагрузки,В процессе работы генератора возможны изменения режима его работы из-за особенностей нагрузки, возможны колебания питающей сети, вследствие чего в некоторых пределах изменяется и ток во вторичной обмотке трансформатора тока 15, а значит, и ток поляризации, что в свою очередь изменяет режим работы магнитострикционного преобразователя по цепи поляризации, снижает КПД преобразователя. Введение второго блока сравнения, выполненного на основе операционного усилителя, включенного в цепь регулировки угла включения тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора, позволяет выполнить стабилизацию тока поляризации на заданном уровне за счет регулирования этого узла, причем зто сравнивающее устройство осуществляет отрицательную обратную связь в цепи формирователя тока поляризации, т.е. на прямой неинвертирующий) вход операционного усилителя подается потенциал, соответствующий некоторому значению тока поляризации, а на инвертирующий вход подается сигнал с информационных выводов шунта, установленного в цепи тока поляризации.Отклонение тока поляризации в ту или иную сторону от некоторого заданного вызовет соответствующие изменения угла включения тиристоров, шунтирующих вторичную обмотку трансформатора тока 15. Формула изобретения 1. Тиристорный генератор, содержащий подключенный к входному выпрямителю через Г-образный фильтр инвертор, состоящий из двух последовательно соединенных тиристоров, общий вывод которых черезС- контур смешения соединен с общим выводом встречных диодов, два последовательно соединенных коммутирующихС- контура, зашунтированных конденсатором 10 15 20 25 30 35 40 45 фильтра, выводы которого через первичные обмотки выходного трансформатора соединены с соответствующими общими точками прямых тиристоров и встречных диодов, причем вторичная обмотка выходного трансформатора соединена с цепью нагрузки, а также двухтактную схему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен потенциометрическим регулятором, трансформатором тока, двумя дополнительными тиристорами, выпрямительным мостом, дополнительным Г- образнымС-фильтром, генератором линейно изменяющегося напряжения, синхронизированным с системой управления, блоком сравнения и формирователем импульсов, причем первичная обмотка трансформатора тока включена между общей точкой встречных диодов и общей точкой коммутирующихС-контуров, вторичная обмотка подключена к выводам переменного тока выпрямительного моста и зашунтирована двумя дополнительными встречно включенными тиристорами, управляющие переходы которых подключены к формирователю импульсов, входом соединенному с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, а второй - к потенциометрическому регулятору, вход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с системой управления, выводы постоянного тока выпрямительного моста через Г-образный .С-фильтр подключены к выводам цепи нагрузки,2, Генератор по и. 1, отл и ча ю щийс я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, он снабжен измерителем тока поляризации и дополнительным блоком сравнения, к входу которого подключены информационные выводы измерителя тока поляризации, включенного в цепь нагрузки, а выход подключен к второму входу основного блока сравнения.1693702 оставитель И.Жеребинехред М. Моргентал актор О.Стенин Корректор О.Ципле Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 10 аказ 4083 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5