Источник тока для возбуждения и питания дуги Советский патент 1992 года по МПК B23K9/06 

(2U 4099А36/27 (22) 20.05.86 (А6) 07,01,92. БУШ, № 1 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С.О.Макаропа (72) В.М.Рябенький, И.Б.Матвеев, В.Н.Овсянников, Г.Ф.Романовский и С.И.Сербии

(53)621.791.75(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР 427805, кл. В 23 К 9/06, 1974.

(54)ИСТОЧНИК ТОКА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПИТАНИЯ ДУГИ

(37) Изобретение относится к област электротехники и может быть использовано для питания плазмотронов. Целью изобретения является повьппение надежности работы источника, расширение диапазона устойчивого запуска плазмотрона по расходу плазмообразующего

гача, улучшение техпико-экокомичгс- ких и массогабарнтных показа глей. Пель достигается те;:, что устройство содержит трехфазный трансформатор 1, трехфазный мостовой иеупра: ляемый выпрямитель 2, шунтирующий конденсатор 3, однофазный 11еуправля€м-1ый мостовой выпрямитель 4, конденсатор 5, резисторы 6,10, 11, 3 также конденсатор 7, диод S, однофазный трансформатор 9, дииистор 12, тирнст. П нагрузку 14.Указанная схема повышает устойчивость запуска плазмотрона г у- тем снижения индуктивности дросселя, устранения реле и мощных резисторов, создания цепей замыкания тока пробоя межэлектродного зазора помимо силового выпрямителя. При этом создается высоковольтный импульс напряжения, пробиваю11Ц1й межэлектродный промежуток. 2 ил.

с

«е

(/}

СО

ts

CJ5

со

ИзобреIеиие n носится к иблчгтп тликтрите.чпики и может быть использо- намо, например, для питания плг.-лмо- 1 .

liMib и-|)брет лп1Я заключается в повышении иал.ежпости работы источника, расширении диапазона устойчивого запуска плазмотрона по расходу (т.сачмс брачующегс газа, улучшении, т;}vчикo-экoчoмичecкиx и массогабарит- ньгх показателей преобразователя.

На фиг. 1 приведена мрикциииаль- иая предлагаемого устроГи-тла;

0 (jj .ir. 2 - нр-:меи1 ые диа раммы, п-1я - 15 : уется кпипбательпый контур с конденiu viiinit. (Tf работу.

На принципиальной схеме устройгт- и 1 и/,11Сраже:ны; трехфазный rpaiicq. tjp- мат ;р 1 с коутопадающей ха- р.- .ктеиис гякой трехфазный мостовой ,ляемый выпрямитель 2, выход .р То зашунтиропан конденсатором .1, одпофа-(ный неуправляемый мостовой нмпримигель 4, зход которого подключен 1. однсп iliaae вторичной обмотки трлис |)Орматора 1 , а к вьгходу подключены цо1ЮчКс1, содержащая последовательно ..,)едиирнные второй кoндeFlca гор J и r-t.ui- ii резистор 6, и цепочка, сосатором 7 и индуктинностью первичной обмоттси трансформатора 9. Напряж - ние кондонс.чтора приклад.ываетсп к пер- iliчнoй обмотке и траисформируетс.я но 20 вторичную, создавая пысокоподьтный импульс )гапря кения, пробивающий меж- электоониый промежуток плазмотрона (фиг. ,г). Тек, обусловленный этим импульсам, будет замыкаться по низ- 25 коомной цепи, содержащей вторичную обмотку трансформатора 9, конден- 3 и пробитый межэлектронный яаэор плазмотгопа 14. Благодаря этому на элементах выпрямителя 2 не .,f рл .а .(ая ро -/;-;доьа гельно пключенные ЗО ссздаютсп оп хсные перенапряжения, а тротий кочдичсптор 7, диод 8, пер- конденсатор 7 быстро разряжается.

ВИЧН-/Ю обмотку днофазногО трансформат. У я второй резистор 10. Зто- KtiH/ioiica-i 00 S эашуитирован цепоч- к- Л, сс ..тояюи1ен из последовательно гое;1иис-г1ных резистора 11 И динистора 2 . а к то тке их соединения подклю- R-H упраялягоичий э:1ектрод тиристора Н. катод которого присоединен к от- 1 (цатсльной клочме выпрямителя 4, а ано. т - к ч очке соединения перви.чной с Г мотки с однофазного трансформатора 9 р вч оро о резистора I 1 . Плазмо рон гюдключеп выходу чыпрямятеля 2 м-:ре,з втори-чную обмотку одн.- фазно- го трансформс. гора 9.

Источник работает следуюии1м обра3 .( .

П момеич чодключеиия наг1ря ения к п«рви- .ной обмотке трансформатора 1 он работает в режиме холосто- ;ч.: и напряжение на его зыходе и, гг1 дооагельно, ча выходе трехфазного 2 ,1 одн1 фазног-о А пыг.рямпте: ей буТок в колебательном контуре становится мрныме тока удержания тиристора 13, вследствие обрыва дуги в

35 нагрузка создается небольшой импульс обратного напряжения (фиг. 2,г), способствующий быстрому восстановле- иию запирающих свойств тиристора (тиристор запирается), К этому вре40 мени конденсатор 5 разряжается и ди- яистор 12 /акже восстанавливает свои запираюи1 1е свойства. Для повышения надежности коммутации тирис-- тора 13 ; динистора 12 элементы йхе45 t-ibi выбираются такими, чтобы описанные продессь заканчивались к окончанию по1;уисриода выпрямленного напряжения (фиг. 2,а), когда напряжение на выходе ькпрямителя Д становилось

Описанный процесс будет продолжиться /1,э тех пор, пока через пдаэ- мотро i4 не начнет протекать ток от выпрнмителя 2. Величина этого то- ;ле. м,чкгим,1льным. От напряжения одно- 55 значительно превышает величину фаз1 .го сыпрямитепя через резистор тока, возникающего от пробоя высоко- п ос/uibcгпляется лнериодическпи про- вольтмым напряжением,поэтому из-за месс заряда кс.иденсатора 5 и через мягкой характеристики трансформатора диод 8, первичную обмотку траасфор- 1 напряжения на выходе силового вып

матора и резиспира 1U - конеба- тел1,иы11 iipou(c(; заряда конденсат1)ра 7. Элементы схезмы выбИ1)аютсн такими, чтобы к моменту окончания процесса заряда конденсатора 7 (фиг. 2,6) напряжение на конденсаторе 5 достигало У еличины, достаточмой для пробоя динистора 12 (фиг. 2,в).Динистор 12 открыпается, и импульс тока, обусловленный разрядом конденсатора 5 на резистор 11 и управляющий электрод-катод тиристора 13, открывает последний. В результате этого обраТок в колебательном контуре становится мрныме тока удержания тиристора 13, вследствие обрыва дуги в

35 нагрузка создается небольшой импульс обратного напряжения (фиг. 2,г), способствующий быстрому восстановле- иию запирающих свойств тиристора (тиристор запирается), К этому вре40 мени конденсатор 5 разряжается и ди- яистор 12 /акже восстанавливает свои запираюи1 1е свойства. Для повышения надежности коммутации тирис-- тора 13 ; динистора 12 элементы йхе45 t-ibi выбираются такими, чтобы описанные продессь заканчивались к окончанию по1;уисриода выпрямленного напряжения (фиг. 2,а), когда напряжение на выходе ькпрямителя Д становилось

рямителя 2 и выпрямителя 4 .ушест- велно снижаются. Благодаря этому время заряда KonneHcaT.jpa 5 ло напряжения пробоя динистора 12 зиачн- тельно возрастает. В то же время ток, протекающий через ыторичную обмотку трансформатора 9 приводит ,с насыщению его ферромагнитного матг ри ала, в результате через ность первичной обмотки транс,;опмят,. ра 9 умпньшается .Оба эти фактора ггри водят к срыву автоколебаний т описанной схеме. Есл1 по какой-либ; а;. чипе произойдет срыв л,уги илд-мотро fia, напряжения на выходе ньгпp) : 2 и выпрямителя 4 возвастаю7,, индуктивность первичной обмотки трчисфор- . 9 увеличивлется и схема Млтически переходит и режим oy/fu ния выс.окг)Ч1)лы него напряжег ня .

формула изобретем и;:

Источник тока длч возбуждения и питания дуги, содержащий трпхфазнг й трансформатор с крутопадающей ьнсш- ней характеристикой,трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель, динлс тор,конденсатор,и резистор,причем ито ричным обмоткам трехфатного трансфор- матора подключен трехфазный соуправляемый мостовой выпрямитель, к выходу которого подключены дикиетор. параллельно которому включены конденсатор и резистор, соедмненнме межд собой последовательно, о т л и ч я- ю 1Д и и с я тем, что. с целью порыcH v-v

7634

шения надежности работы источиика, расширения диапазона устпичиного запуска плазмотрона по расходу плазмо- образующего гата, улумшкЕше т(.хнико- экономических и Maccoi-абаритньгх пока пятелей источник дог1 ;лнмтельно снабжен однофазным неупрат);яемь;м моп о- ribiM вынpямитeл :м,двумя конденсатора- ми,двумя резисторами,лиопом,тирлсто- И е; нофаз1)ым трансформатором, г , Ч( .4 положительные клеммы - ьшряиит. лей o i-:.единены общей шиной, к чьгходу

-.хфаЗМОГО МОСТОНС О ВЫ М;ИМПТ.ЛЧ

нодкпючены две ветря, одна Ч з кото- ; bi;; гогтоит из первого коидрнсптора ,i вторая содержит нослелователььо пк.пгоченные пторич у1о обмсчку одиофгчз ного трансформатора ;( нлгр:--:; ;у, выхо однофазного выпрями г 1;ля по,: .грдинен к ветви, содержащем последовательно соедпчемные второп конденсатор, первый резистор, и ветни, содерж ащеи последовательно включенные т тегий конденсатор, диод, парвиччую обмсп-ку однофазного трансформатора и второй pe-iKCTop, параллельно конденсатору включена цепочка иг последивательно соединенных третьего резистора динистора. а их точка соединения,являющегося , катодом дииигтора, подключена к управляющему электроду тиристора, катод которого пол,клк:чен к от- рчцчтельной клемме с днофагисц-о пып- рямителя,а анод - к in U e соединении неряичной обмотки трансс сч Чтора и иторого резистора.

. /

м

/

2

а)

/