Тиристорный генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/53 

Ь и пи т 0

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам импульсов, и может быть использовано в качестве источника питания установок электроэрозионного диспергирования металлов.

Целью изобретения является повышение надежности и выходной мощности тиристор- ного генератора импульсов при изменении величины активного сопротивления нагрузки относительно номинального значения.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема тиристорного генератора импульсов.

Тиристорный генератор импульсов содержит источик 1 постоянного напряжения, положительный полюс которого соединен с первым выводом зарядного дросселя 2, первый и второй зарядные тиристоры 3 и 4, катоды которых соединены с отрицательным полюсом источника 1 постоянного напряжения, первый и второй конденсаторы 5 и 6, первые выводы которых подключены к второ- му выводу первого зарядного дросселя 2 и первому выводу дополнительного дросселя 7, второй вывод которого подключен к катодам первого и второго диодов 8 и 9, аноды которых подключены соответственно к вторым выводам конденсаторов 5 и 6. К вто- рым выводам конденсаторов 5 и 6 подключены соответственно, аноды первого и второго зарядных тиристоров 3 и 4 и катоды первого и второго разрядных тиристоров 10 и 11. При этом первые выводы конденсаторов 5 и 6 подключены к первому выво- ду нагрузки 12, второй вывод которой подключен к анодам разрядных тиристоров 10 и И.

Блок 13 управления, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров 3,4, 10, П. Элемент 14 представляет собой распределенную индуктивность нагрузки и соединительных шин.

Тиристорный генератор импульсов работает следующим образом.

Включение тиристора 3 от блока 13 уп- равления вызывает резонансный заряд конденсатора 5 через дроссель 2 от источника 1 постоянного напряжения. После выключения тиристора 3 в результате естественной коммутации включается от блока 13 тиристор 10, что вызывает разряд конден- сатора 5 на нагрузку 12, обычно представляющую собой межэлектродный промежуток, заполненный рабочей жидкостью, и соприкасающимися между собой и с электродами кусочками металла. При разрядке конденсатора через такую нагрузку в ней возникают искровые разряды на многих контактах между частицами металла и между электродами и частицами металла, что определяет большую производительность установок электроэрозионного диспергирования.

При уменьшении активного сопротивления нагрузки возможен перезаряд конденсатора 5 до напряжения с полярностью, противоположной полярности при его зарядке от источника 1. В этом случае, благодаря диоду 8, происходит обратный перезаряд конденсатора 5 через дополнительный дроссель 7, причем первоначально вся энергия, не использованная в нагрузке, запасается в дросселе 7, а затем передается в оба конденсатора 5 и 6. Цикл работы одного звена, состоящего из зарядного тиристора 3, конденсатора 5 и разрядного тиристора 10, заканчивается фиксированием на конденсаторах 5 и 6 напряжения с полярностью, соответствующей полярности при их зарядке от источника 1 и величиной, обратно пропорциональной сопротивлению нагрузки за время разряда.

Аналогичным образом протекают процессы во втором звене, состоящем из зарядного тиристора 4, конденсатора 6 и тиристора 11. Относительный сдвиг во времени процессов в звеньях обеспечивается блоком 14 управления.

При работе генератора импульсов необходимо, чтобы четверть периода собственных колебаний LC-контуров из конденсаторов 5 и 6 с дросселем 7 была больше времени ti восстановления запирающих свойств тиристоров 10 и 11 (на практике параметры конденсаторов 5 и 6 и тиристоров 10 и II одинаковы). Также необходимо, чтобы полупериод собственных колебаний LC контуров из конденсаторов 5 и б с дросселем 7 не превышал разности между периодом Т следования разрядных импульсов в нагрузке, временем t2 от начала заряда до начала разрядов конденсаторов и временем 1з разряда конденсаторов до нулевого напряжения. Время iz задается блоком 13 управления в зависимости от величины емкости конденсаторов 5, 6 и величины индуктивности зарядного дросселя 2. Таким образом, величина индуктивности дросселя 7 должна удовлетворять неравенствам Т - (ta-fts).

При возникновении длительных холостых разрядов, при которых время протекания разрядного тока могло бы в несколько раз превысить период следования разрядов, задаваемый блоком 13, включение одного из разрядных тиристоров приводит к принудительному запиранию другого, что повышает устойчивость генератора к режиму холостых разрядов.

Введение в генератор дополнительного дросселя 7 и диодов 8 и 9 позволяет исключить перенапряжение на его элементах в установившемся режиме, обеспечить надежную работу при понижении и повышении активного сопротивления нагрузки и увеличить мощность генератора за счет рекуперации энергии из цепи нагрузки в цепь конденсаторов.

Формула изобретения Тиристорный генератор импульсов, содержащий источник постоянного напряжения, положительный полюс которого соединен с первым выводом зарядного дросселя, первые и вторые зарядные и разрядные тиристоры с блоком управления, первый и второй конденсаторы, первые выводы которых подключены к первому выводу нагрузки, при этом вторые выводы первого и второго конденсаторов подключены соответственно к точкам соединения включенных последовательно первых зарядного и разрядного тиристоров и вторых зарядного и разрядного тиристоров, при этом зарядные и разрядные тиристоры включены согласно с образованием двух параллельно соединенных

цепочек, а соединенные между собой одноименные электроды первого и второго разрядных тиристоров подключены к второму выводу нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и выходной мощности, в него введены первый и второй диоды, аноды которых соединены соответственно с вторыми выводами первого и второго конденсаторов, и дополнительный дроссель, подключенный к первым выводам первого и второго конденсаторов, соединенным с вторым выводом зарядного дросселя, и точке соединения катодов первого и второго диодов, при этом катоды первого и второго зарядных тиристоров подключены к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения.

- Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам импульсов, и может быть использовано в качестве источника питания установок электроэрозионного диспергирования металлов. Целью изобретения является повышение надежности и выходной мощности тиристорного генератора импульсов. Для достижения цели в тиристорный генератор импульсов введены первый и второй диоды 8, 9 и дополнительный дроссель 7. Кроме того, тиристорный генератор импульсов содержит источник 1 постоянного напряжения, зарядный дроссель 2, зарядные и разрядные тиристоры 3, 4 и 10, 11 с блоком 13 управления, конденсаторы 5, 6, нагрузку 12. 1 ил. i (Л б J - 4 -to ел со 77