Генератор синусоидальных импульсов тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

О. М

о

9д

/О

ЭО Изобретение относится к устройс вам, генерирующим мощные импульсы тока низкой (0-10 Гц ) частоты, при меняемым для питания низкоомной (0-0,1 Ом) нагрузки и может быть использовано для испытания на дугостойкость различных материалов., пр меняемых для изготовления электрических контактов. Известны устройства., генерирующие мощные импульсы тока, включающие в себя ограничивающий ток, дро сель или активное сопротивление, вы прямитель, накопительную конденсаторную батарею, зарядный тиристор, коммутатор ClJ и 2Jf Однако данные устройства имеют увеличенные габариты и массу, при испытании материала контактов на дугостойкость многократно срабатывает выключатель; что приво,цит к быстрому износу его механической части; заряд накопительной конденсаторной батареи осуществляется либо через активное сопротивление, причем это сопровождается большими потерями мощности-, либо через индуктивное сопротивление включенное на переменном токе, что приводит к уменьшению энергии, накопляемой в конденсаторной батарее вследствие падения напряжения на дросселе, если заряд накопительного конденсатора осуществляется непосредственно от сети переменного тока или выпрямителя, то возникают токовые перегрузки силового трансформатора сети диодов, при больших емкостях конден саторной батареи и питания непосред ственно от сети переменного тока батарея за один полупериод не успевает зарядиться, что затягивает про цесс заряда на несколько полупериодов и вызывает необходимость либо снижать верхний предел частоты следования импульсов, либо применять специальные меры, в данных схемах применяется высоковольтный источник питания. Все в целом приводит к неэкономичности указанных устройств Известен генератор синусоидальных . импульсов тока, содержащий трех ф аз ный выпрямитель, входом подключенный к питающей сети, и основную накопительную, конденсаторную батарею, подключённую через зарядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя {ГЗ 3. , в известном устройстве зарядные дроссели включены в цепь переменного тока, что вызывает увеличение суммарной массы и габари тов их по сравнению с включением одного дросселя на выходе вьгарямите ля. Кроме того, ограничивается напряжение, подаваемое на выпрямитель и ухудиаетЪя коэффициент мощности заряд накопительного конденсатора осуществляется непосредственно от выпрямителя, поэтому при низких частотах возникают пики зарядного Тока и значительные перегрузки сети и входного трансформатора, вследствие чего растут потери мощности, а заряд конденсатора затягивается на несколько полупериодов сетевой частоты. Разряд избыточной энергии конденсатора осуществляется на активное сопротивление, что сопровождается большими потерями МО1ЦНОСТИ, реактивная мощность конденсатора используется не полностью за счет неполного разряда. Все в целом приводит к неэкономичности известного устройстг ва, а также к большим потерям потребляемой мощности и снижению его надежности Цель изобретения - снижение потерь потребляемой мощности и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в генератор синусоидальных импульсов тока, содержащий трехфазный выпрямитель, входом подключенный к питакяцей сети, и основную накопительную конденсаторную батарею, подключенную через зарядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя,дополнительно введены емкостной фильтр, подключенный параллельно выходу выпрямителя, дополнительные батареи накопительных конденсаторов, каждая из которых включена через дополнительно введенный зарядный тиристор параллельно основной батарее, и разрядные цепо,чки из . последовательно включенных дополнительных дросселя без сердечника и разрядного тиристора, каждая из которых подключена через цепь нагрузки параллельно одной из накопительньгх конденсаторных батарей, а цепь нагрузки включена последовательно в общую цепь разрядных цепочек. На чертеже приведена схема предлагаемого генератора. Устройство включает в себя выпрямитель 1, к выходу которого подключены фильтровой конденсатор 2 и че- зарядный дроссель 3 и зарядные тиристоры 4-6 - накопительные конденсаторы 7-9 и т.д, параллельно каждому из которых через цепь 10 нагрузки включена соответствующая разрядная цепочка. Разрядные цепочки образованы последовательным соединением- одного из разрядных тиристоров 11-13 с одним из дросселей 14-16. Генератор работает следующим образом. После подачи переменного напряжения на вход выпрямителя 1 заряжается фильтровой конденсатор 2, включается системой управления тиристора 4,

в результате чего заряжается в колебательном процессе конденсатор 7 через дроссель 3 от конденсатора 2. После заряда конденсатора 7 тнристо 4 запирается вследствие уменьшения тока. Затем включается тиристор 5 и аналогично заряжается конденсатор 8, а тиристор 5 запирается. Затем аналогично заряжается конденсатор 9 и т.д. В промежутках времени между зарядами конденсаторов 7 и 8 и т.д. -фильтровой конденсатор 2 подзаряжается через выпрямитель. При генерировании синусоидального импульса тока на нагрузке 10 одновременно включаются все тиристоры 1113 и т.д., в результате чего конденсаторы 7-9 и т.д. одновременно перезаряжаются в колебательном процессе через дроссели 14-16 и т.д. Токи колебательных контуров складываются на нагрузке 10. После перезаряда конденсаторов 7-9 и т.д. тиристоры 11-13 и ъ.д. запираются. На конденсаторах 7-9 и т.д. возникает остаточное напряжение обратной полярности. ПОЭТОМУ при очередном цикле заряда конденсаторов 7-9 и т,д. зарядное напряжение равно сумме напряжения на вьтрямителе и остаточного напряжения на конденсаторах. Амплитуда напряжения на конденсаторах 7-9 и т.д. возрастает в течение 5-7 циклов, после чего наступает установившийся режим работы. В зависимости от добротности колебательных контуров это напряжение достигает 3-5-кратного напряже|ния йа выходе выпрямителя. Таким образом, 1;1роцесс самовозбуждения колебательных контуров способ:ствует накоплению большой энергии в конденсаторных батареях и увеличеi ВИЮ амплитуды синусоидального тока на нагрузке. Наличие фильтрового конденсатора и поочередный заряй конденсаторных батарей позволяет на порядок снизить амплитуду входных импульсов выпрямителя по сравнению с амплитудой импульса выходного синусоидального тока на нагрузке 10 Кроме того, устойчивая работа колебательных контуров при их после0довательном заряде и параллельном разряде обеспечивается только при наличии фильтрового конденсатора 2 и раздельных разрядных, дросселей 14-16 и т.д. Таким образом, достигается полное использование реактив5ной мощности конденсаторов 7-9 и т.д., все процессы их заряда и пере.заряда носят колебательный характер, амплитуда входного тока, потери мощности, габариты и масса уст0ройства резко уменьшены. Установленная мощность трансформатора, потери энергии в сети, трансформаторе и дросселях без сердечников значительно снижены. В качестве фильтрового

5 конденсатора На выходе выпрямителя применены электролитические конден саторы, что значительно снижает габариты и массу устройства.

Таким образом, эффект снижения

0 амплитуды потребляемого от сети тока достигается включением фильтрового (накопительного конденсатора

и изменением соотношения промежутков времени его заряда от сети и разряда по выходной цепочке; парал5лельным включением разрядных цепочек за счет эффекта накопления заряда их конденсаторов. В результате экономичность предлагаемого устрой; ства по сравнению с известным будет

0 больше..

ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий.трех-, фазный выпрямитель, входом подключен КЛ ГЛт ч.. ,y, ««« «отв-,-. вый .к питающей сети, и основную наколительную конденсаторную батарею, подключенную через зархядные дроссель и тиристор к выходу выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь потребляв мой мощности и повьнпения надежности, дополнительно введены емкостный фильтр, подключенный параллельно эыходу выпрямителя, дополнительные батареи накопительных конденсаторов-, каждая из которых включена через дополнительно введенный зарядный тиристор- параллельно основной батарее, и разрядные цепочки из последовательно включенных дополнительных дросселя без сердечника и разрйд -с ного тиристора, каждая из которых в подключена через цепь нагрузки параллельно одной из накопительных конденсаторных батареЙ7 а цепь на.грузки включена последовательно в об1цую цепь разрядных цепочек.