ИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1968 года по МПК H02M7/17 

Ионные преобразователи с несколькими параллельно работающими вентилями известны.

Для облегчения условий работы вентилей в период коммутации последовательно с вентилями включены импедансные элементы, величина импеданса которых уменьшается от вентиля к вентилю в соответствии с увеличением углов зажигания вентилей.

В известных ионных преобразователях считалось желательным достижение на параллельных выпрямительных ветвях совершенно симметричного распределения тока и одновременного включения (зажигания) и выключения (гашения) выпрямительных ветвей.

В (предложенном преобразователе параллельные выпрямительные ветви включены разновременно таким образом, -что только, когда ток в одной ветви достигает ж-елаемой Беличины, включается ближайшая выпрямительная ветвь и т. д. Для этого в подводящих проводах в различные выпрямительные ветви введены полные сопротивления, а момент .включения выпрямительных ветвей смещен по определенной программе. Эта программа, а также соотношение между величинами сопротивлений, включенных в подводящие ировода, подобраны с учетом желаемого рашределения тока между выпрямительными ветвями. Целесообразно распределять сопротивление в проводах так, чтобы соответствующее сопротивление в первой включающейся ветви являлось максимальным и постепенно уменьшалось с возрастанием времени смещения включения.

При этом к первой включающейся ветви подведен самый слабый ток, а к позже включающимся ветвям - более сильный.

Одно из достоинств предложенного устройства в том, что при полном коммутационном напряжении включается только первая выпрямительная ветвь. Для последней .включающейся ветви не требуется сопротивления, так ка:к нет надобности в нвпряжении для включения следующей выпрямительной ветви.

Если в подводящих к вентилю проводах имеется индуктивное сопротивление, то его распределение соот1ветствует порядку включения. Порядок же выключения будет обратным, так как при этом отклонения тока соответствуют индуктивным сопротивлениям. Таким образом, улучшается деионизация первой включающейся выпрямительной ветви.

Кроме того, концентрация напряжения при включении позже включающихся выпрямительных ветвей ПО сравнению с включающимися вна-чале сильно ограничена. Поэтому потенциометры, предназначенные для включающихся Позже выпрямительных ветвей, могуг быть рассчитаны на эти ограниченные напряжения.

Предложенное устройсгво применимо также при равномерном распределении тока между выпрямительными ветвями. В случае последовательное полное сопротивление тлавным образом должно быть индуктивным. Равномерное распределение тока требует равномерного раапределения сопротивлений. Поэтому последовательное активное полное сопротивление вызывало бы в этом случае нежелательные активные потери на всех параллельных направлениях тока.

На фиг. I показана ионная выпрямительная схема с двумя параллельными выпрямительными ветвями, на фиг. 2 представлена дальнейшая разработка схемы.

Для упрощения в обоих случаях показаны только две выпрямительные ветви. (Между обеими ветвями может быть введено любое число последовательно включающихся выпрямительных ветвей).

Параллельно включенные вьшрямительные ветви 1 и 2 состоят из анода 3 и 3, потенциометров # и с относящимися к ним промежуточными электродами 5 и 5 и катодами 6 и 6. Кроме того, каждый ионный выпрямитель содержит сетку лампы 7 и 7, получающую сеточное напрял ение от устройства образования сеточного напряжения 8.

На представленной схеме вентиль / должен быть включен первым, поэтому его включают последовательно с полным сопротивлением, представляющим собой дроссель 9 и нелинейное сопротивление 10. Наоборот, вентиль 2, который должен включиться последним, не имеет ПОследовательно включенного сопротивления. При коммутации ионный вентиль 1 первым воспринимает включающий импульс, и в нем начинает возрастать коммутированное напряжение. Когда ток в вентиле / достигает желаемого значения, импульс включения получает вентиль 2, который в этот момент будет под напряжением, соответствующим напряжению, получаемому через вентиль /.

Сопротивление 10 должно быть выбрано так, чтобы проходящее через него на1пряжбние было достаточным для тото, чтобы в определенный момент включить вентиль /. После Включения вентиля 2 ток в вентиле t стабилизируенся, а его остаток перенимается вентилем 2.

При следующей коммутации, когда вентили 7 и 2 должны отдать ток, вентиль / благодаря дросселю 9 сохраняет свой ток практически неизменным до тех пор, пока вентиль 2 не останется без тока. В течение времени, за которое ток в вергтиле / падает до нуля, вентиль 2 остается без тока и получает напряжение только через дроссель 9. Это создает наиболее благоприятные условия для деианизащии вентиля 2.

Для уменьщения колебаний включающего тока обычно принято предусматривать в ионных выпрямителях «всасывающие приспособления для гашения.

Анодный дроссель 9 в параллельной схеме щунтирован сопротивлением 10. Вентиль снаб5 жен анодным глушительным контуром 11.

При схеме, подобной рассматриваемой, может оказаться желательным, чтобы включающийся последним вентиль 2 воспринимал больщую часть тока, а вентиль / лишь его незначительную часть и по своему характеру приближался бы ,к роли вспомогательного вентиля.

Так как вентиль 2 не воспринимает больших напряжений, то имеется возможность для 15 сравнительно большей нагрузки этого вентиля, чем в рапее известных схемах, где все вентиля при включении и выключении должны выдерживать полные напряжения. В зависимости ог этих требований необходимо при конструиро0 вании потенциометров 4 -л 4 учитывать их различные функции.

Роль вспомогательного вентиля может выполнять один из вентилей даже при количесгве вентилей большем, чем два. В этом случае 5 можно одновременно включать позже включающиеся два или несколько вентилей, а их полные сопротивления должны иметь одинаковую 1величину.

И здесь преимуществом является то, что 0 только первый вентиль включается при полном коммутационном напряжении. Для получения при помощи дросселя 9 подходящей амплитуды и продолжительности напряжения к дросселю может быть параллельно включено 5 сопротивление, наиболее рационально зависимое от напряжения, так называемый вариатор. На фиг. 2 показана дальнейшая разработка схемы, изображенной на фиг. 1, где полное сопротивление в подводящем проводе К вклю0 чающейся в первую очередь выпрямительной ветви настолько велико, что эта ветвь включается при включении ближайшей параллельной ветви. Шунтируется первая ветвь. И в этом случае требуется анодный глушительный 5 контур //.

Схема на фиг. 2 отличается тем, что вентиль / является вспомогательным вентилем, который начинает работать только при включении выпрямительной схемы. Полное сопротивление 0 в подводящем к вентилю / проводе состоит из относительно высокоомного сопротивления 12.

Предмет изобретения

. Ионный преобразователь, содержащий несколько параллельно работающих вентилей, отличающийся тем, что, с целью облегчения условий работы вентилей в период коммутации, последовательно с вентилями включены импедансные элементы, величина импеданса

которых уменьшается от вентиля к вентилю в соответствии с увеличением углов зажигания вентилей.

1 Г