Устройство для формирования импульсного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

1130

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электрохимии, черной и цветной {металлургии, промьштленности строительных материалов, автомотосудо- строении и преимущественно может быть использовано в энергетике в качестве источника питания электрофильтров для очистки промьшленных газов и загрязненного воздуха от твердой фазы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности регулирования амплитуды и частоты выходных импульсов.

На фиг. цриведена электрическая блок-схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы работы блоков. Устройство для формирования им- пульсного- напряжения содержит первый тиристор 1, анод которого соединен с первой обкладкой конденсатора 2, а катод - с первым выводом первичной обмотки трансформатора 3, первый А и второй 5 вентили, селектор 6 отрицательных полуволн, формирователь 7 импульсов, первый усилитель 8 мощности, селектор 9 положительных полуволн, второй формирователь 10 импульсов, второй усилитель 11 мощности, второй тиристор 12, дроссель 13, делитель 14 частоты, третий вентиль 5, емкостный фильтр 16 и нагрузку 17, причем первая входная шина 18 устройства соединена через последовательно соединенные селектор 9 положительных полуволн, второй формирователь 10 импульсов и второй усилитель 11 мощности, представляющие собой блок 19 формирования амплитуды импульсов, с управляющим входом второго тиристора 12, а через последовательно соединенные селектор 6 отрицательных волуволн, первый формирователь 7 импульсов, делитель ,14 частоты и первый усилитель В мощности, представляющие собой блок .20 управления частотой импульсов, - к управляющему входу первого тиристора 1, анод которого подключен через последовательно соединенные катод-анод второго тиристора 12 и дроссель 13 к первой входной шине 18, вторая входная шина 21 подключена к первому выводу первично обмотки трансформатора 3 и катоду втрого вентиля 4, анод которого подключен к второй обкладке второго вентиля 4, анод которого подключен к второй обкладке конденсатора 2 и чеO

5

0

5

0

35

40

45

50

55

рез катод-анод третьего вентиля 15 к второму выводу первичной обмотки трансформатора 3, первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора 3 соединены между собой через последовательно соединенные катод- анод второго вентиля 5 и емкостный фильтр 16, обкладки которого соединены с выходными щйнами устройства.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала на входные вш- ны 18 и 21 блок 19 формирования амплитуды импульсов вырабатывает импульсы открывания второго тиристора 12 в каждый положительный полупериод питающего напряжения. Формированию каждого импульса предшествует выделение соответствующей положительной полуволны питающего напряжения селектором 9 положительных полуволн (фиг.26) и запуск второго формирователя 10 импульсов передним фронтом этого импульса. Выходной сигнал (фиг.2в) через второй усилитель 1 мощности подается на управляющий вход второго тиристора 12. Последний открывается;, конденсатор 2 заряжается через дроссель 13, второй тиристор 12 и первый вентиль 4. По окончании заряда конденсатора 2 второй тиристор 12 закрывается.

Блок 20 управления частотой импульсов в отрицательные полупериоды питающего напряжения вырабатывает импульсы открывания первого тиристора 1. Формированию этих импульсов предшествует выделение отрицательной полуволны питающего напряжения селектором 6 отрицательных полуволн (фиг.2г) и запуск первого формирователя 7 импульсов. В заданный момент с выхода первого формирователя 7 импульсов (фиг.2д) через делитель 14 частоты и первый усилитель 8 мощности сигнал подается на управляющий йлектрод первого тиристора 1 (фиг,2е). Разрядный тиристор 1 открывается, конденсатор

2разряжается через первый тиристор 1, первичную обмотку трансформатора

3и третий вентиль 15. По окончании разряда конденсатора 2 первый -тиристор 1 закрывается, и устройство готово к повторению цикла накопления энергии в конденсаторе 2.

Па фиг 2 (эпюра ж) показана форма напряжения на конденсаторе 2 для

частного случая де Еения частоты напряжения на два.

При протеканий тока разряда конденсатора 2 через первичную трансформатора 3 в его вторичной обмотке формируется отрицательный импульс высокого напряжения (фиг,2з), который через второй вентиль 5 и емкостный фильтр 16 подается на нагрузку 17 (фиг,2и). В устройстве предусмотрена возможность регулирования амплитуды формируемых импульсов напряжения изменением фазы импульсов выходного сигнала второго формирователя 10 импульсов относительно фазы питающего напряжения (фиг,2в)) а также возможность регулирования частоты следования формируемых импульсов напряжения делением частоты следования выходных импульсов первого формирователя 7 импульсов делителем 4 частоты.

Для регулирования амплитуды и частоты следования формируемых импульсов напряжения в устройстве предусмотрены соответствующие входы 22 и 23.

Преимущества предложенного устройства по сравнению с известным: возможность регулирования амплитуды гевыи тиристор, янод которого соедин(п с первой обкладкой конденсатора, а катод - с первым выводом первичной обмотки трансформатора, первьш и вто

рой вентили, селектор отрицательных полуволн, первый формирователь импульсов, первый усилитель мощности, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных

JO возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты выходных импульсов, в него введены селектор положительных полуволн, второй формирователь импульсов, второй усилитель мощ15 ности, второй тиристор , дроссель, делитель частоты, третий вентиль, емкостный фильтр, причем первая входная шина устройства соединена через последовательно соединенные селектор

20 положительных полуволн, второй фор- мирователь импульсов и второй усилитель мощности, представляющие собой блок формирования амгритуды импульсов с управляющим входом второго тиристо25 ра, а через последовательно соединенные селектор отрицательных полуволн, первый формирователь импульсов, делитель частоты, и первый усилитель мощности, представляющие собой блок упнерируемых импульсов от О до максиму--30 равления частотой импульсов, - к упма при заданном коэффициенте трансформации; расщиренный интервал регулирования выходных импульсов относительно фазы питающей сети в диапазоне примерно 90-360 , что позволяет опти- 35 мизировать технологический режим нагрузки; возможности регулирования амплитуды и частоты генерируемых им45

пульсов напряжения, а также

возможнос- 40

ти получения требуемой крутизны пе реднего фронта импульса напряжения трансформатором с системой колебательных контуров, настроенных в резонансе по исходной величине емкости

нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для формирования им- пvльcнoгo напряжения, содержащее пер45

выи тиристор, янод которого соедин(п с первой обкладкой конденсатора, а катод - с первым выводом первичной обмотки трансформатора, первьш и второй вентили, селектор отрицательных полуволн, первый формирователь импульсов, первый усилитель мощности, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных

возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты выходных импульсов, в него введены селектор положительных полуволн, второй формирователь импульсов, второй усилитель мощности, второй тиристор , дроссель, делитель частоты, третий вентиль, емкостный фильтр, причем первая входная шина устройства соединена через последовательно соединенные селектор

положительных полуволн, второй фор- мирователь импульсов и второй усилитель мощности, представляющие собой блок формирования амгритуды импульсов, с управляющим входом второго тиристора, а через последовательно соединенные селектор отрицательных полуволн, первый формирователь импульсов, делитель частоты, и первый усилитель мощности, представляющие собой блок уп5

0

равляющему входу первого тиристора, анод которого подключен через последовательно соединенные катод-анод второго тиристора и дроссель к первой входной шине, вторая входная шина подключена к первому выводу первичной обмотки трансформатора и катоду второго вентиля, анод которого подключен к второй обкладке конденсатора и через катод-анод третьего вентиля - к второму выводу первичной обмотки трансформатора, первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора соединены между собой через после- 5 довательно соединенные катод-анод втоъого вентиля и емкостный фильтр, обкладки которого соединены с выходными щинами устройства.

Л / /X /

у.7:.::

Jj

Л JO,

ЛТ|

f, Vz

1 I П

ЛТ|

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано преимущественно в энергетике в качестве источника питания электрофильтров для очистки промышленных газов и загрязненного воздуха от твердой фазы. Введение в устройство для формирования импульсного напряжения селектора 9 положительных полуволн, формирователя 10 импульсов, усилителя П мощности тиристора 12, делителя 14 частоты, вентиля 15 и емкостного фильтра 16 расширяет его функциональные возможности за счет возможности регулирования амплитуды и частоты выходных импульсов. 2 ил. I сл |С 05 СП

1Г

а

(

Редактор И.Николайчук

Составитель В.Чижиков

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 1803/53Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Риг. г