Устройство для питания электродуговой установки Советский патент 1990 года по МПК H05B7/18 

OW-J

00 05

Изобретение относится к электротехнике и используется, например, для питания плазмотронов. Цель изобретения - повышение КПД устройства путем снижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования запасенной в конденсаторе энергии. Источник 1 через реактор 2 подключен к выводам электродуговой установки 3. При обрывах дуги энергия реактора 2 передается в конденсатор 4 через диод 5. Этим и снижаются перенапряжения. Разряд конденсатора 4 происходит путем запуска тиристора (ключа) 6 от блока управления 7 по сигналу, вырабатываемому пороговым элементом 8. Последний срабатывает лишь после снижения напряжения на установке 3 до уровня, достигаемого при нормальной работе установки 3 (при горении дуги). Напряжение на пороговый элемент 8 передается через делитель 9. 3 ил.

ФигЛ

Изобретение относится к области электротехнологии и может использоваться в установках для плавки, напыления металла, в устройствах разжига и подсветки факела горения угольной пыли в водогрейных котлах ТЭЦ и ГРЭС и т. п.

Целью изобретения является повышение КПД устройства путем снижения потерь в диодно-конденсаторной цепочке и полезного использования накопленной в конденсаторе энергии.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - то же, варианты выполнения.

Выпрямитель 1, обладающий свойствами источника тока за счет внутреннего регу- лятора, подключен к сглаживающему реактору 2. Выходные зажимы указанной последовательной цепи являются выходом устройства н служат для подключения на- грузки, например, плазмотрона 3. Параллельно выходным зажимам подключена цепочка, составленная из последовательно включенных конденсатора 4 и диода 5. Последний шунтирован управляемым вентилем - тиристором 6, вход блока 7 управления которым соединен с выходом порогового элемента 8, подключенного к выходу делителя 9 напряжения, включенного параллельно выходным зажимам устройства.

Блок 7 управления вентилем (фиг. 2) содержит элемент И 10, первый вход которой подключается к выходу порогового элемента 8, второй вход соединен с выходом нуль-органа 11, на вход которого поступает сигнал от датчика 12 тока в цепи нагрузки. Выход элемента И 10 подключен к исполнительному элементу 13, выход которого служит выходом блока 7 управления.

Блок 7 управления (фиг. 3) может содержать включенный между исполнительным элементом 3 и входом блока 7 дифференциатор 14.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямитель 1 преобразует переменный ток сети в постоянный, который через сглаживающий реактор 2 подается на плазмотрон 3, поддерживая в нем элект- трическую дугу. Под действием дуги в плазмотроне 3 идет технологический процесс. Выпрямитель 1 имеет свойства источника тока, обеспечиваются эти свойства за счет встроенного регулятора тока.

Нормальное горение дуги в плазмотроне может нарушаться ее обрывание (за счет несвоевременной подачи электродов и т. п.). При обрывах дуги прерывается ток, что могло бы стать причиной опасных (для выпрямителя и другого оборудования) перенапряжений. В предлагаемом устройстве возникновению перенапряжений препятствует конденсатор 4, который через

диод 5 принимает на себя оборвавшийся ток плазмотрона 3. При этом напряжение конденсатора 4 повышается. Зарядившийся свыше напряжения выпрямителя 1 конденсатор 4 разрядиться сможет впоследствии только при нормальном ходе процесса в плазмотроне 3. При оборвавшейся дуге напряжение на плазмотроне повышается. При этом на выходе порогового

элемента 8 нулевой имеется выходной сигнал, и на тиристор 6 управляющий сигнал не подается. Лишь при снижении напряжения до близкого к номинальному уровню на выходе элемента 8 появляется единичный сигнал, что приводит к включению тиристора 6 н разряду конденсатора 4, имеющего большее напряжение. Последнее накопилось на конденсаторе при предыдущем обрыве дуги. Для ограничения тока при разряде конденсатора 4

0 последовательно с тиристором 6 может быть включен резистор (и реактор). Еще одним характерным аварийным режимом работы плазмотрона является короткое замыкание. Возможность разряда конденсатора в таком режиме также может быть

5 исключена, если . элемент 8 выполнен двухпороговым, инерционным. В этом случае при низком выходном напряжении на выходе порогового элемента 8 имеется нулевой сигнал, блокирующий возможное включение тиристора 6.

Разряд избыточной энергии конденсатора 4 происходит в дугу плазмотрона 3. Для разряда конденсатора нет необходимости все время держать открытым тиристор 6. При наличии дифференциатора 14 вентиль

с запускается кратковременно.

Таким образом, обеспечивая надежную защиту оборудования от перенапряжений, устройство предотвращает повреждение оборудования. При этом энергия, запасенная в индуктивности сглаживающего реактора

0 при перенапряжениях, запасается в конденсаторе, а затем в режиме нормальной работы отдается в плазмотрон, т. е. идет на полезную работу, что ведет к повышению КПД устройства.

45

Формула изобретения

нагрузки, а блок управления вентилем содержит нуль-орган, элемент И и исполнительный элемент, при этом первый вход элемента И является входом блока управ- ления, второй вход элемента И соединен с выходом нуль-органа, вход которого подключен к выходу датчика тока, выход элемента И подключен к входу исполнительного элемента, выход которого является выходом блока управления.

Фие.2