Устройство для формирования и фазного регулирования прямоугольных импульсов сеточного управления многофазными ионными преобразователями

% 119240 Класс 21(Р, 12 аз СССР ЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ Шипил Гинзбург И, В, Гаврилов, А УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ П СЕТОЧНОГО УПРАВЛЕН ПРЕОБРФОРМИРОВАНИЯ И ФАЗНОГОРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВИЯ МНОГОФАЗНЫМИ ИОННЫМАЗОВАТЕЛЯМИ Заявлено 6 августа 1958 г. за605444/24 в Комитет и открытий при Совете Министров С о делам изобретенийСР 8 за 1959 г. ллетене изобретений публиковано в ываемого устописываемогоольшой мощИзвестные устроиства для формирования и фазного регулирования прямоугольных импульсов сеточного управления многофазными ионными преобразователями, содержащие полуволновые магнитные усилители, управляемые с помощью общего переменного активного сопротивления, не обеспечивают стабилизации нириыы и амплитуды управляющих импульсов.В предлагаемом устройстве предусматривается выполнение блока питания с источником постоянного напряжения, общим для всех фаз, и с однополупериодными выпрямителями для каждой фазы, включенными на балластное сопротивление; в блоке формирования управляющих импульсов предусматривается включение первичных обмоток сеточных трансформаторов между двумя нагрузочными сопротивлениями полу- волновых магнитных усилителей разных фаз. Такое выполнение устройства позволчет стабилизировать ширину и амплитуду импульсов сеточного управления.Блок питания предлагается выполнить с двухполупериоднымн выпрямителями, включенными на балластное сопротивление последовательно с дополнительным источником синусоидальной э.д,с,; в блоке формирования первичные обмотки трансформаторов могут быть включены в противофазные цепи вместо нагрузочных сопротивлений, причем формирование импульсов осуществляется во вторичных обмотках этих трансформаторов.На фиг. 1 изображена схема основного элемента описройства в однофазном исполнении; на фиг. 2 - схемаустройства для управления ионными преобразователями бности; на фиг. 3 - вариант узла питающего напряжения,119240Предлагаемое устройство основано на применении однополупериодных (полуволновых) магнитных усилителей и пригодно для управления ионными преобразователями, работающими в выпрямительном и инвер,торном режимах, а также для управления вентилями, работающими в мостовой и других схемах. Система дает на выходе сеточный импульс неизменной амплитуды с крутым передним фронтом, фаза которого изменяется теоретически в диапазоне около 180 эл. град., причем импульс сохраняет неизменную продолжительность (по желанию 60 или 120 эл, град.) в определенной зоне перемещения его по фазе.Схема (фиг, 1) представляет собой однополупериодный (полуволновой) магнитный усилитель, состоящий из дросселя насыщения До, рабочего и управляющего вентилей ВР и ВУ, нагрузочного Ри управляющего Р сопротивлений, На выходе усилителя снимается с нагрузочного сопротивления Лнапряжение импульсной формы, Для питания полуволнового усилителя к точкам а и б подводится напряжение не синусоидальной, как обычно, а специальной формы. Источником этого напряжения служит постоянная э.д.с., навстречу которой включен однополупериодный выпрямитель, нагружаемый на балластное сопротивление Р . Форма напряжения между точками а и б показана на фиг. 1, Положительный (рабочий) полупериод питающего напряжения имеет вид, близкий к трапеции, а отрицательный (управляющий) полупериод представляет собой часть синусоиды, Соотношение между величиной э.д.с. Е и амплитудой напряжения, питающего выпрямитель У, тако 1 во, что напряжение пе имеет постоянной составляющей: Е= - УтПри этом продолжительности рабочего и управляющего полупериодов соответственно составляют 217 и 143 эл. град.Момент насыщения дросселя в рабочий полупериод определяется степенью его размагничивания в предшествовавший управляющий полупериод, которая, в свою очередь, зависит от величины Р,. При максимальном значении Я == " дроссель не размагничивается, и выходное напряжение Оимеет вид трапеции. При уменьшении передний фронт импульса передвигается по фазе в сторону отставания, а сам импульс сохраняет свою амплитуду (фиг. 1), Диапазон перемещения фронта импульса составляет теоретически 180 эл., а практически - несколько меньшую величину.При этом быстродействие перемещения переднего фронта импульса сохраняется, как и в обычном полуволновом магнитном усилителе. Переходный процесс перемещения фронта импульса происходит в течение одного периода питающего напряжения независимо от величины этого перемещения. Требуемая форма сеточного импульса в виде прямоугольного пика определенной ширины получается в случае объеди. нения шести однофазных схем (фиг. 1) в одну шестифазную систему,Ниже рассматривается вариант схемы описываемого устройства, пригодный для управления ионными преобразователями большой мощности (фиг. 2). При этом подвергаются модернизации два основных узла описываемой системы: узел питающего напряжения и узел формирования сеточного импульса.При соединении этих однофазных схем в шестифазную двухполупериодный выпрямитель используется для двух противофазных цепей, что еще больше уменьшает потребляемую мощность.На фиг, 2 изображен также измененный узел формирования сеточного импульса. Вместо шести нагрузочных сопротивлений непосредственно включаются первичные обмотки трех сеточных трансформаторов. Каждый сеточный трансформатор имеет две первичные обмотки, включаемые в противофазные цепи устройства. Благодаря этому в каж М 119240дом сеточном трансформаторе отсутствует постоянная составля ощая потока. Формирование сеточных импульсов происходит во вторичных цепях сеточных трансформаторов, где первичные импульсы детектируются и соответствующие обмотки включаются попарно. При этом одна группа балластных сопротивлений Й, выполняет роль сеточных сопротивлений, а другая Рд - сопротивлений деионизации, Вентили В срезают отрицательные полуволны сеточных импульсов .На фиг. 2 показан вариант получения импульсов шириной 60 эл,Следует отметить, что в схеме фиг, 2 в момент образования первичного импульса в одной цепи наводится эд,с. в противофазной цепи, приводящая к эффекту своеобразной положительной обратной связи в полуволновом магнитном усилителе и не нарушакицая остальных процессов.Для управления устройством по схеме фиг. 2 можно применить управляемое сопротивление, регулируемую противоэ.д.с., электронную лампу, полупроводниковый триод и т. и,В схемах предлагаемого устройства цепи управления потенциально отделены от цепей сеточного управления ионным преобразователем благодаря применению промежуточных сеточных трансформаторов ТС. Это позволяет обойтись дросселем насыщения всего с одной обмоткой, а также выбрать параметры цепи управления независимо от параметров требуемого сеточного импульса, варьируя коэффициент трансформации сеточных трансформаторов.Ниже описан вариант узла питающего напряжения в однофазном исполнении (фиг. 3). Здесь, в отличие от схемы фиг. 1, источник однополупериодного напряжения заменен двухполупериодным выпрямителем, питающимся от источника синусоидальной э.д.с, и включенным последовательно с ним источником добавочной синусоидальной э,д.с. У причем обе э,д.с. равны по величине и синфазны.В режиме холостого хода напряжения У в схемах фиг. 1 и 3 совершенно одинаковы. В момент насыщения дросселя в рабочий полу- период, когда сопротивление Яоказывается подключенным к точкам а и б, напряжение 0 в схеме фиг. 1 уменьшается до значения..,У, Е .ма 6и бкоторое и определяет амплитуду сеточного импульса, так как Г= = Г-.Это соотношение в схеме фиг. 1 остается в силе для любого момента насыщения дросселя, так как вентиль В в рабочий полупериод заперт. В схеме фиг, 1 имеется оптимальное соотношение между сопротивлениями йи Й (они должны быть примерно равными), при котором общая потребляемая устройством мощность оказывается минимальной,Хотя в режиме холостого хода (когда дроссель не насыщен) схемы фиг. 1 и 3 не отличаются по напряжению С/ в момент насыщения дросселя это различие весьма существенно.Действительно, если в рабочий полупериод одна из групп выпрямителя В (фиг, 3) проводит ток, то все напряжение Е полностью передается на сопротивление нагрузки Й, так как оба синусоидальные напряжения взаимно компенсируются вследствие их равенства.Это явление нарушается лишь при малых значениях напряжений источников синусоидальной э.д,с, В этом случае напряжение на нагрузочном сопротивлении меньшее, чем Е, и имеет форму, показанную на фиг. 3 пунктиром. Это напряжение достигает значения Е при некотором о 1= , определяемым как119240Общий диапазон перемещения сеточного импульса без изменения его амплитуды оказывается теперь не 180, а 180 - 2 .Для каждого конкретного случая, зная требуемый диапазон регулирования фазы сеточного импульса, можно рассчитать соответствующее максимально допустимое значение Р с тем, чтобы получить воз.- можно меньшую потребляемую мощность устройства и его габариты.Сеточные трансформаторы должны иметь минимальное рассеяние, чтобы трансформировать сеточный импульс без искажений. Для этого следует их сердечники изготовлять из материала с высокой магнитной проницаемостью и не допускать насыщения магнитопривода, Кроме того, желательно делать эти трансформаторы,в тороидальном исполнении.Предмет изобретения1. Устройство для формирования и фазного регулирования прямоугольных импульсов сеточного управления многофазными ионными преобразователями, содержащее полуволновые магнитные усилители, управляемые с помощью общего переменного активного сопротивления, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью стабилизации ширины и амплитуды управляющих импульсов, для питания полуволновых магнитных усилителей применен источник постоянного тока, общий для всех усилителей, и включенные навстречу ему в каждой фазе однополупериодные выпрямители с балластными сопротивлениями и первичные обмотки сеточных трансформаторов включены между двумя нагрузочными сопротивлениями полуволновых магнитных усилителей разных фаз,2, Видоизменение устройства по п. 1, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что вместо однополупериодных выпрямителей применены источники синусоидальной, э.д.с. и включенные последовательно с ними двух полупериодные выпрямители с балластными сопротивлениями, причем каждый выпрямитель является общим для двух противофазных цепей.3. Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся тем, что в каждую фазу вместо нагрузочных сопротивлений полуволновых магнитных усилителей включены первичные обмотки сеточных трансформаторов, во вторичных обмотках которых осуществляется формирование импульсов управления.119240 Йтд Р олостого хо Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР едактор Е. Я. Ланцбург Гр, 93нформационно-издательский отдел. Объем 0,51 и. л. Зак. 706 пюграфня Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14.