Генератор прямоугольных импульсов тока Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах управления тиристорных инверторов большой мощности. По основному авт.св. № 428533 известен генератор прямоугольных импуль сов тока, содержащий формирователь прямоуголных импульсов тока, выполненый на тиристорах с формирующим контуром в виде искусственной длинной линии, в цепь которой включена первичная обмотка выходного трансформатора задающего генератора, выполненного на основе релаксационного генератора с динистором,распределитель импульсов тока, выполненный на основ двух тиристоров с встречно-параллель ным соединением, последовательно с кажд.ым из которых включен конденсатор, причем вход распределителя импульсов тока соединен с выходом формирователя импульсов через трансформатор тока, имеющий две первичные об мотки, каждая из которых подключена к цепи анода тиристора формирователя прямоугольных импульсов тока, а упра ляющие электроды тиристоров распреде лителя через трансформаторы подключе ны к задаюп ему генератору lj. Однако в этом генераторе пакет выходных импульсов может с равной вероятностью оканчиваться как четным, так и нечетным импульсом. В резу;ьта те при повторном пуске полуволна маг нитного потока в сердечникеинверторного трансформатораможет совпасть по направлению с магнитным потоком оста точного намагничивания. Это вызывает насыщение сердечника трансформатора и резкое увеличение амплитуды импульса тока первичной обмотки трансформатора в момент включения инвертора и его опрокидьшание при недостаточной мощности устройств коммутации тока тири сторов . Целью изобретения является генери рование четного числа импульсов. Цель достигается тем, что в генератор прямоугольных импульсов тока, содержащий формирователь прямоугольных импульсов тока, выполненный на тиристорах с формирующим контуром в виде искусственной длинной линии, в цепь которой включена первичная обмотка выходного трансформатора задающего генератора, выполненного на ос нове релаксационного генератора с ди распределитель импульсов т нистором. ка, выполненный на основе двух тиристоров с встречно-параллельным соединением. Последовательно с кажд.ым из которых включен конденсатор, причем вход распределителя импульсов тока соединен с выходом формирователя импульсов через трансформатор тока, имеющий две первичные обмотки, каждая из которых подключена к цепи анода тиристора формирователя прямоугольных импульсов тока, а управляющие злектроды тиристоров распределителя через трансформаторы подключены к задаюи1,ему генератору, введены дополнительно динистор, два резистора, трансформатор и кнопка отключения, причем дополнительный динистор включен последовательно с дополнительными резисторами между обкладками конденсатора задающего генератора, один из допол,нительных резисторов зашунтирован размыкающими контактами кнопки отключения и подключен к четному выходу формирователя прямоугольных импульсов тока через дополнительный трансформатор. На чертеже представлена принципиальная электрическая г.хема предлагаемого генератора. I Устройство содержит формирователь прямоугольных импульсов тока, выполненный по схеме однотактного инвертора на тиристорах 1 и.2 с формирующим контуром в виде искусственной длинной линии на элементах 3 и 4 (катушке индуктивности и конденсаторе) и выходными трансформаторами 5 и 6, распределитель импульсов тока, выполненный на тиристорах 7 и 8, включенных встречно-параллельно и соединенных последовательно с первичными обмотками трансформаторов 9 и 10, управляющих работой тиристоров 1 и 2 и конденсатором 11, задающий генератор, выполненный на основе релаксационного генератора с динистором 12, конденсаторами 13 и 14, ограничительной цепочкой, состоящей из соединенных параллельно конденсатора 15 и стабилитрона 16, подключенных через диод 17 параллельно конденсатору 13, трансформаторами 18 и 19, управляющими работой тиристоров 7 и 8 и выходным трансформатором 20, первичная обмотка которого включена в цепь искусственной длинной линии (3-4), трансформатор 21 тока, соединяющий вход распределителя на тиристорах 7 и 8 с выходом формирователя на тирнстоpax 1 и 2, тумблер 22, диоды 23-29 и резисторы 30-37. Трансформатор 21 имеет две первич ные обмотки, подключенные к анодам тиристоров 1 и 2. В устройство дополнительно введеныдинистор 38, трансформатор 39, резисторы 40 и 41 и кнопка 42 отключения. Динистор 38 включен последовательно с резисторами 40 и 41 между обкладками конденсатора 14. Резис тор 40 зашунтирован контактами кнопки 42 и подключен к четному выходу формирователя на тиристорах 1 и 2 че рез трансформатор 39. Устройство работает следующим образом. Перед пуском генератора конденсаторы 4 искусственной длинной линии заряжены через резистор 30 до напрянапряжения на конденсаторах линии в установившемся режиме работн генератора. Конденсаторы 11, 13 и 14 заряжаются через резистор 37 при разомкнутом тумблере 22. Контакты кнопки 42 шунтируют вторичную обмотку транс форматора 39. При замыкании контактов тумблера 22 конденсатор 13 начинает разряжать ся через резистор 33, что вызывает уменьшение напряжения на конденсаторе 1 3 и увеличение напряжения на динисторе 12. Когда напряжение на динисторе 12 становится равным напряжению включения, динистор 12 отпирается и в цепи первичньрс обмоток тран форматоров 18 и 19 появляется импуль тока, вызывающий отпирание тиристора 7. Поскольку тиристоры 7 и 8 соедине ны встречно-параллельно и на конденсаторе 11 имеется положительное напряжение, то тиристор 8 не отпирается. Отпирание .тиристора 7 вызывает разряд конденсатора 11, снижение напряжения на аноде тиристора 7 до нуля и формирование импульса тока управления только в цепи управляющего электрода тиристора 1. Отпирание последнего вызывает разряд конденсаторов 4 искусственной длинной линии и формирование нечетного выходного импульса тока прямоуголной формы, кото рый протекает в цепи первичной обмот ки трансформатора 5 и подается в цеп управляющих электродов силовых тирис 68 , 4 торов одного плеча инвертора. Тиристор 2 в это время заперт и ток в его цепи отсутствует. Отпирание тиристора 1 вызывает появление импульса тока положительного направления в цепи вторичной обмотки трансформатора 21, амплитуда которого достаточна для перезаряда конденсатора 11 через тиристор 7 до отрицательного напряжения. Импульс тока, протекающий в цепи вторичной обмотки трансформатора 20, обеспечивает быстрый заряд конденсатора 13 через диод 24 и подзаряд конденсаторами 14 через диод 25. При этом обеспечивается выключение динистора 12 и снятие импульсов тока с тиристоров 7 и 8. Когда ток в цепи тиристора 1 спадает до нуля, тиристор 7 выключается и на нем устанавливается отрицательное напряжение, равное напряжению на конденсаторе 11. Затем напряжение на конденсаторе 13 снова уменьшается, а напряжение на динисторе 12 увеличивается до напряжения включения. Динистор 12 отпиpaercH и обеспечивает повторное формирование импульса тока управления тиристорами 7 и 8. Поскольку напряжение на конденсаторе 11 имеет отрицательный знак, то происходит отпирание тиристора 8 и через трансформатор 10 подается импульс тока в цепь управляющего электрода тиристо- ра 2. При отпирании тиристора. 2 формируется четный выходной импульс тока с такими же параметрами, что и при отпирании тиристора 1. Отпирание тиристора 2 вызьгоает появление импульса тока отрицательного направления в цепях вторичных обмоток трансформаторов 21 и 39 и положительного направления в цепи вторичной обмотки трансформатора 20. Импульс тока, наводимый трансформатором 21, обеспечивает перезаряд конденсатора 11 через тиристор 8 до положительного напряжения. Импульс то- ка, наводимый трансформатором 20, обеспечивает повторный заряд конденсатора 13 и подзаряд конденсатора 14 через диод 25. При этом динистор 12 выключается и обеспечивает снятие им( пульса тока управления тиристорами 7 и 8. Импульс тока, наводимый трансорматором 39, не оказывает никакого воздействия на работу генератора, так

как его цепь зашунтирована нормально замкнутыми контактами кнопки 42,

При нажатии кнопки 42 ее контакты размыкаются и импульс тока, наводимый трансформатором 39, протекав через резистор 40 и создает на нем отрицательный импульс напряжения. При этом напряжение на динисторе 38 становится достаточным для его отпирания, которое обеспечивает разряд конденсатора 14 и прекращение формирования импульсов тока задающим генератором.

Поскольку отпирание динистора 38 производится сигналом, формируемым тиристором 2, то пакет выходных импульсов с первым нечетным импульсом завершается обязательно четным импульсом. При этом включение инвертора происходит на полуволне, обратной полуволне напряжения при отключении инвертора,что обеспечивает устойчивый пуск.

. ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА по авт.св. № 428533, отличающийся тем, что, с целью генерирования четного числа импульсов, в него введены дополнительно динистор, два резистора, трансформатор и кнопка отключения, причем дополнительный динистор включен последовательно с дополнительными резисторами между обкладками конденсатора задающего генератора, один из дополнительных резисторов зашунтирован размыкающими контактами кнопки отключения и подключен к четному выходу формирователя прямоугольных импульсов через дополнительный трансформатор. (Л а NU 00 О5 00