Устройство для гашения дуги в газоразрядном приборе Советский патент 1990 года по МПК H01T15/00 C23C14/38 

Изобретение касается устройства для гашения дуги в газоразрядном приборе, используемом для проведения технологического процесса при обработке поверхностей деталей в машиностроении

Известно устройство для гашения дуги в газоразрядном приборе, которое состоит из выпрямителя, параллельно которому через дроссель включены газоразрядный прибор и последовательная цепь, составленная из конденсатора и первичной обмотки насыщающегося трансформатора, к промежуточному выводу которой и положительному полюсу выпрямителя подключен тиристор, катод которого соединен с промежуточным выводом. Вход блока формирования управляющих импульсов соединен с вторичной обмоткой насыщающегося трансформатора, оба выхода которого соответственно соединены с двумя выходами автономного блока формирования управляющих импульсов и, соответственно, с управляющим электродом и катодом тиристора (см. авт. св. НРБ У 22590, кл. С 23 С 15/00, 1977).

Недостаток этого устройства заключается в недостаточной эффективности его использования вследствие того, что время с момента отключения тиристора до момента возбуждения тлеющего разряда имеет переменную величину и зависит от величины разрядного тока, причем маленьким величинам разрядного тока соответствуют большие величины этого времени, и наоборот.

сд

со о

Ј 05 J

Цель изобретения - создание устройства для гашения дуговых разрядов в газоразрядном сосуде для проведения технологического процесса, обладающего одинаковой эффективностью при использовании его для работы как с небольшими, также и с близкими к номинальной величинами тгка через газоразрядный прибор.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для гашения дуги в газоразрядном приборе для проведения технологического процесса„

Устройство для гашения дуги в газоразрядном приборе состоит из выпрямителя 1, параллельно которому через первый дроссель 2 включены газоразрядный прибор 3, датчик напряжения 4 и последовательная цепь, составленная из первичной обмотки насыщающегося трансформатора 5 и конденсатора 6. К промежуточному выводу первичной обмотки насыщающегося трансформатора 5 и положительному полюсу выпрямителя 1 подключены параллельно тиристор 7 и последовательная цепь из диода 8 и второго дросселя 9, причем катод тиристора 7 и анод диода 8 подключены к промежуточному выводу. Вход блока формирования управляющих импульсов 10 соединен с вторичной обмоткой насыщающегося трансформатора 5. Оба выхода датчика напряжения 4 соединены с двумя входами автономного блока формирования управляющих импульсов 11, оба выхода которого соединены соответственно с управляющим электродом и катодом тиристора 7 и с двумя выходами блока формирования управляющих импульсов 10.

Действие устройства для гашения дуги в газоразрядном приборе для проведения технологического процесса следующее.

Под действием выпрямителя 1 возбуждается электрический тлеющий разряд в газоразрядном приборе 3. Конденсатор 6 начинает заряжаться, причем магнитопровод насыщающегося трансформатора 5 насыщается за время зарядки конденсатора 6 до отрицательной величины индукции насыщения. Когда в газоразрядном приборе 3 электрический тлеющий разряд спонтанно начнет переходить в дуговой, напряжение между анодом и катодом газоразрядного прибора 3 начинает убывать, и на первичной обмотке насыщающегося транс10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

форматора 5 получается напряжение, равное разности между напряжением конденсатора 6 и напряжением между анодом и катодом газоразрядного прибора 3Индуктированное во вторичную обмотку насыщающегося трансформатора 5 напряжение формируется блоком управляющих импульсов 10, и включается тиристор 7. За время включенного состояния тиристора 7 ток через него ограничивается первым дросселем 2. Напряжение конденсатора 6 через включенный тиристор 7 прикладывается на соответствующую часть первичной обмотки насыщающегося трансформатора 5. Тогда на анод и катод газоразрядного прибора 3 прикладывается обратное напряжение, определенное соотношением между обмотками двух частей первичной обмотки насыщающегося трансформатора 5. Это обратное напряжение вызывает на определенное время смену направления электрического поля в газоразрядном приборе 3, которое содействует процессу деионизации в пространстве анод - катод газоразрядного прибора 3.

Через тиристор 7 протекает разрядный ток конденсатора 6 и ток выпрямителя 1 к катоду газоразрядного прибора 3 первичной обмотки насыщающегося трансформатора 5 и дроссель 2, причем магнитопровод насыщающегося трансформатора 5 перенамагничивается от отрицательной ве- личины индукции насыщения до ее положительной величины. Часть первичной обмотки, присоединенной к конденсатору 6 с индуктивностью при насыщенном состоянии магнитопровода, и конденсатор 6 образуют трептящий круг, в котором конденсатор 6 перезаряжается до напряжения, полярность которого обратна исходной (означено на чертеже в скобках).

Под действием этого напряжения магнитопровод насыщающегося трансформатора 5 начинает перенамагничиваться от положительной величины индукции насыщения до ее отрицательной величины. Часть первичной обмотки, присоединенной к конденсатору 6 с индуктивностью при насыщенном состоянии магнитопровода, и конденсатор 6 образуют повторно трептящий круг, в котором конденсатор 6 начинает перезаряжаться. Ток перезарядки кондексатора 6 протекает через тиристор 7 в направлении, обратном его направлению проведения, и после того, как этот ток достигнет и превысит величину тока через тиристор 7, последний выключается.

В дальнейшем процесс перезарядки протекает с постоянной продолжительностью, не зависящей от величины разрядного тока через газоразрядный сосуд 3, и определяется только параметрами трептящего круга, состоящего из конденсатора 6, части первичной обмотки трансформатора 5, присоединенной к конденсатору 6 с индуктивностью при насыщенном состоянии маг- нитопровода, диода 8 и второго дросселя 9. После того, как закончится повторный процесс перезарядки напряжение конденсатора 6 продолжает нарастать с полярностью, одинаковой с исходной под действием тока, протекающего с выпрямителя 1 через конденсатор 6, первичную обмотку трансформатора 5 и первый дроссель 2.

i

Процесс нарастания напряжения прекращается до возбуждения тлеющего разряда в газоразрядном приборе 3. При превышении предварительно заданной величины напряжения между анодом и катодом газоразрядного сосуда 3, измеряемого датчиком 4, автономный узел для формирования управляющих импульсов 11 включает тиристор 7, после чего в устройстве протекают процессы, одинаковые с процессами, когда тлеющий разряд спонтанно переходит в дуговой, чем газоразрядный прибор защищается от напряжения, величина которого больше номинальной величины, на которую он рассчитан. При повторном спонтанном переходе тлеющего разряда в дуговой и повторном превышении предварительно заданной величины напряжения между анодом и катодом газоразрядного прибора 3 действие устройства повторяется.

Преимущества предлагаемого устройства для гашения дуги в газоразрядном приборе для проведения технологического процесса заключается в повышен-- ной эффективности при его использовании вследствие того, что величина

64676

времени с момента выключения тиристора до момента возбуждения тлеющего разряда постоянная и не зависит от величины разрядного тока, и в наличии защитной способности от перенапряжений на газоразрядном приборе.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Народной Республики Болгарии.

5

10

Формула изобретения

Устройство для гашения дуги в газоразрядном приборе, содержащее выпрямитель, параллельно которо гу через первый дроссель включен газоразрядный прибор, параллельно которому

включена последовательная цепь, состоящая из конденсатора и первичной обмотки насыщающегося трансформатора, между промежуточным выводом которой и положительным полюсом выпрямителя

включен тиристор, катод которого соединен с укзанным промежуточным выводом первичной обмотки насыщающегося , трансформатора, выводы вторичной обмотки которого соединены с входом

блока формирования управляющих импульсов, выполненного с двумя выходами, один из которых соединен с одним из выходов другого автономного блока формирования управляющих импульсов и с управляющим электродом указанного тиристора, а другой - с другим из выходов автономного блока формирования управляющих импульсов и с катодом указанного тиристора, отличающееся тем, что к выводам газоразрядного прибора подключены входы дополнительно введенного датчика напряжения, оба выхода которого соответственно соединены с двумя

входами указанного автономного блока формирования управляющих импульсов, а между промежуточным выводом первичной обмотки насыщающегося трансформатора и положительным выводом

выпрямителя в-ключена дополнительно введенная последовательная цепь, состоящая из диода и второго дросселя, причем анод диода подключен к промежуточному выводу указанной обмотки трансформатора

Изобретение относится к электротехнике. Параллельно газоразрядному прибору включен датчик напряжения, оба выхода которого подключены ко входам автономного блока формирования управляющих импульсов. Между промежуточным выводом первичной обмотки насыщающегося трасформатора и положительным выводом выпрямителя включены последовательно соединенные дроссель и диод, анод которого подключен к промежуточному выводу указанной обмотки трансформатора. При этом достигается одинаковая эффективность использования газоразрядного прибора для проведения технологического процесса при различных величинах разрядного тока. 1 ил.