АВТОГЕНЕРАТОР Советский патент 1968 года по МПК H03B5/24 H02M1/04 

1.

Известен автогенератор, содержащий полупроводниковые элементы, собранные по MOicтовой схеме, и насыщающийся согласующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно нагрузке.

Цель изобретения - улучшение знергетиче«ких ,Пожазателей и повышение надежности работы.

Отличительной особенностью предложенного автогенератора является то, что последовательно с указанной первичной обмоткой согласующего трансформатора включен RC-КОНтур.

На фиг. 1 |Н1ред1Ста влена триициииальная схема описываемого а1втогенератора; ва фиг. 2, а, б, в, г, д Н е - эпюры напряжений.

В представленной схеме автогенератора начало запирания тири ;торов 1, 2, 3 т. 4 определяется моментом насыщения сердечника дросселя 5. Запирание тиристоров ,и введение вреMiOHHoft задержки осуществляется с помощью колебательного /контура, образованного конденсатором и дросселем, в котором индуктивность выполнена -в виде катушки 6 без сердечн.ика. Тиристоры отпираются согласующим трансформатором полож-игельной обратной связи, первичная обмотка 7 которого подключена параллельно нагрузке 8, а вторичные обмотки 9 подклкучены к управляющим выводам тиристоров.

Для простоты рассмотрения работы автогенератора принимаем, что сердечник дросселя 5 выполнен из материала, имеющего петлю гистерезиса, показанную на фиг. 2, е.

Предположим, что к рассматриваемому моменту времени U сердечник дросселя 5 насыщен (магнитное состояние сердечника соответствует точке А на фиг. 2, е}, и так провОдят тиристоры 1 И 3. Напряжение источника

П1итания „ прикладывается к колебательному контуру конденсатор - дроссель. В результате колебательного процесса за время от 0 ДО 1, равное полунериоду соответственных колебаний контура, протекает положительнйя полуволна тока контура (фиг. 2, в), заряжающая конденсатор 10 до напряжения f/c (Фиг. 2, г). В то же время магнитное состояние сердечника изменяется по горизонтальной ветви пегли гистерезиса (фиг. 2, е)

от точки А к точке Б и обратно « точке А.

В момент времени t- ток контура изменить свое направление, но как видно из фиг. 2, е сердечник дросселя 5 выходит из насыщения. Резко возрастающая индуктивность

обмотки дросселя 5 вызывает прекращение колебательного пронеоса в контуре.

Одновременно с Сердечником дросселя 5 перемагничивается сердечник трансформатора положительной обратной связи, поддерживающего отпирающее вапряжевие на управляющих электродах открытых-тиристоров 1 и 3, так как к его первичной обм-отке 7 с момента отпирания тиристоров / и 5 через сопрОТИ1Вления 11 и 12 приложено напряжение источника питания. Параметры согласующего трансформатора подобраны та,ким образом, что его сердечник насыщается раньще сердечника дросселя 5, чтобы к моменту времени /2 с управляющих электродов тиристоров снямалось отпирающее напрялсение.

В момент времени t сердечник дросселя 5 насыщается (точ1ка В на фиг. 2, е), и начинается колебательный разряд конденсатора К). Под действием тока разряда конденсатора 10 изменяется магнитное состояние сердечника дросселя но горизонтальной -ветви петли гистерезиса от точки В к точке Г и обратно к точке В. Ток разряда конденсатора 10, протекающий но диодам 13 н 14, используется для запирания проводивших тиристоров / и 3, так как падевие напряжения на диодах 13 и 14 прикладывается « тиристорам в обратной нолярностИ в течение времени /о-з, которое выбирается больше паспортного времени запирания последних.

В момент времени з, когда нрекращается протекание тока по диодам 13 и 14, начинается процесс уменьшения напряжения па нагрузке 8 (опрокидывание автогенератора). В этот момент все четыре тиристора и все четыре диода тока не проводят.

Спад нанряжепия на нагрузке 8 через дифференцирующий конденсатор 15 передается на первичную обмотку 7 трянсформатора. В результате уменьшения магнитного потока насыщенного сердечника трансформатора в его обмотках 9 индуктируются э. д. с., вызывающие отнирание тиристоров 2 и 4. Прн этом к нагрузке 8 прикладывается нанряжение другой полярности. Ток, нротекающий через тиристоры , ноддержнвает сердечник дросселя 5 в насыщенном состоянии. Напряжение источника питания - „ прикладывается к колебательному KOHiTypy конденсатор- дроссель. В результате колебательного процесса за промежуток врем-ени конденсатор W заряжается до напряжения (фиг. 2, в). При этом изменение магнитного состояния сердечника дросселя 5 вторично происходит по горизонтальной ветви петли гистерезиса от точки В к точке Г и о братно к точке В.

В момент времени /4 сердечник дросселя 5 (ВЫХОДИТ из насыщения и колебательный нроцесс прекращается. Сердечник дросселя начинает перемагничиваться под действием напряжения LJ . „.

Все дальнейщие процессы протекают анало. 5 гично описанному выше. Как видно из фиг. 2, тюлупериод колебаний напряжения автогенератора складывается из периода собственных колебаний контура - интервалы времени /о-Zl и 1-2-tz и -времени перемагничивания

0 сердечника дросселя 5 - интервал из одного насыщенного состояния в другое. Если с помощью параметров контура выбрать а-мплитуду тока, в два раза превосходящую величину максимального тока нагрузки 5, то

5 время приложения к силовым электродам тирнсторов напряжения обратной нолярности будет составлять Vi полупериода собственных колебаний контура и должно быть достаточным для восстановления запирающих свойств

0 тиристоров. Это учитывается при выборе параметров колебательного контура. Реальный сердечник в дросселе 5 имеет пологую ветвь петли гистерезиса в обласги насыщения, величина индуктивности обмотки дросселя 5 с

5 насыщенным сердечником в некоторых случаях может оказаться достаточиой для получе -ия требуемой амнлнтуды тока контура и длительности полупериода его колебаний. В таких случаях отпадает необходимость в ис0 И1ользовании дополнительной индуктивности- кагушки 6 и схема автогенератора еще более упрощается.

Запуск схемы осуществляется с помощью цепочки, состоящей из последовательно соединенных дополнительной обмотки 16 согласующего трансформатора и конден1сатора 17. При включении напряжения питания все четыре тиристора заперты и напряжение на конденсаторах W, 15 и 17 равно нулю.

0 Прн замыкании контакта 18 импульс токз заряда конденсатора 17, проходящий но до полнительной обмотке 16 трансформатора, вызывает отпирание соответствующей пары тиристоров - / и 3 или 2 н 4.

Предмет изобретения

Автогенератор, содержащий полупроводни0 ковые элементы, собранные но мостовой схеме, и насыщаюн1,ийся согласующий трансформатор, перБич:ная об.лютка которого нодключена параллельно нагрузке, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и повышения надежности, носледовательно с указанной нервичной обмоткой согласуюнхего трансформатора включен RCконтур.

-ь.р