Формирователь импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K5/01 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение отнсюится к силовой полупроводниковой технике и может быть исползовано доя питания установок электроимпульсной .обработки металлов, индукционного нагрева, высокооборотного электропривода.

Известен формирователь импульсов, содержащий источник питания, параллельные инверторы с выходными трансформаторами и многофазное управляющее устройство, при чем каскадный инвертор выполнен по мостовой схеме на четырех тиристорах, связанных двумя коммутирующими конденсаторами отделенными от выходного трансформатора четырьмя отсекающими диодами, и содержит обратный диодный мост и два дросселя, через которые тиристорный мост соединен с положительной и отрицательной шинами источника питания ij.

Однако частота выходных импульсов

данного устройства ограничена возможностями используемых тиристоров.

Цель изобретения - повышение частоты следования выходных импульсов и расширение диапазона регулирования частоты.

Достигается заданная цель тем, что в предлагаемом формирователе импульсов выходной трансформатор каждого инвертора содержит два сердечника, четыре первичные обмотки, две вторичные и две обмотки подмагничивания, причем на каждом сердечнике размещены две первичные обмотки, одна вторичная и одна обмотка подмагничивания, четыре первичные обмотки соединены согласно друг с другом и включены в выходную диагональ тиристорного моста, 1 цепочка из последовательно соединенных второй и третьей первичных обмоток, расположенных на разных сердечниках выходного трансформатора, включена в диагональ обратного диодного моста, вторичны обмотки каждого выходного трансформатора включены встречно по отношению друг к другу и соединены с вторичными обмотками выходных трансформаторов других инверторов в последовательную цепочку, включенную между выходными выводами формирователя, обмотки подмагничивания каждого выходного трансформатора включены встречно по отношению друг к другу и соединены с обмотками подмагничивания выходных трансформаторов других инверторов в последовательную цепочку, включенную между шинами источника постоянного тока, а входы тиристоров соединены с соответствующими выходами многофазного управляющего устройства. На фиг. 1 изображена принципиальная схема формирователя импульсов повышенной частоты, на фиг. 2 - диафрагмы напряжений поясняющие работу схемы. Формирователь импульсов повышенной частоты содержит два параллельных мостовых тиристорных инвертора, состоящих из тиристоров 1-4 и 5-8, отсекающих диодов 9-1 и 13-16 и обратных диодных мостов 17-2 и21-24, выходные трансформаторы 25, 2 и 27, 28 коммутирующие конденсаторы 29 30 и 31, 32. Пары секций первичных обмоток 33,34 и 35, 36 включены согласно и подключены в диагональ мостов инвертора, а каждая из секций через отпайку включена в диагональ обратного диодного моста. Обмотки подмагничивания 37,38 и 39, 40 и пары секций вторичных обмоток 41, 42 и 43,44 включены попарно встречно. Инверторы подключены к многофазной схем 45 управления. Формирователь импульсов работает еле- дующим образом. При подаче открывающих импульсов на тиристоры 1 и 4 происходит переразряд конденсатора 29 и ЗО и через пару секций первичных обмоток 33 и 34 течет ток. Форма напряжения на нагрузке U предста лена на фиг. 2. Ток подмагничивания сердечников iл подбирается согласно формуле: где и - амплитуда входного напряжения, Л. - магнитная проницаемость сердечника, Т - нагрузка, При этом необходимо чтобы сердечник находился 1/3 периода в насыщении до и после коммутации. На вторичной обмотке 41 будет напряжение видаО, , Через К/Z эл, град, поступав- открывающий импульс на тиристоры 5 и 8 второго инвертора и аналогично первому на первичных обмотках 35 и 36 будет напряжение U,. , а на вторичной обмотке 41 второго трансформатора появляется напряжение , Еще через 11/Z эл. градусов подается открывающий импульс на тиристоры 2 и 3 , тиристоры 1 и 4 закрываются, вновь перезаряжаются конденсаторы 29 и 30, а в нагрузке - пе вичных обмотках 33 и 34 - протекает ток в другом направлении. Теперь в обмотке 42 создается напряжение U .Через следующие U/2 эл, градусов включаются тиристоры 6 и 7, и на вторичной обмотке 44 возникает напряжение Выходное напряжение U является суммой напряжений U,,U,, Цикл повторяется. Устройство дает 4тп - кратное умножение частоты по сравнению с частотой работы каждого из инверторов (где тп- количество инверторов в схеме). При этом используется тп подмагничиваемых трансформаторов, обмотки которых включены последовательно, а для управления инверторами используется 4171-фазный мультивибратор, осуществляющий сдвиг по фазе 2,11/тп . Ток подмагничивания сердечников трансформато- ров подбирается таким образом, чтобы в насыщении они находились 1/2 тп периода. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий источник питания параллельные инверторы с выходными трансформаторами и многофазное управляющее устройство, причем каждый инвертор выполнен по мостовой схеме на четырех тиристорах, связанных двумя коммутирующими конденсаторами, отделенными от выходного трансформатора четырьмя отсекающими диодами, и содержит обратный диодный мост и два дросселя, через которые тиристорный мост соединен с положительной и отрицательной шинами источника питания, отличающийс я тем, что, с целью повышения частоты следования выходных импульсов и расширения диапазона регулирования частоты, выходной трансформатор каждого инвертора содержит два сердечника, четыре первичные обмотки, две вторичные и две обмотки под- магничивания, причем на каждом сердечнике размещены две первичные обмотки, одна вторичная и одна обмотка подмагничивания, четыре первичные обмотки соединены согласно друг с другом и включены в выходную диагональ тиристорного моста, цепочка из последовательно соединенных второй и третьей первичных обмоток, расположенных на разных сердечниках выходного трансформатора, включена в диагональ обратного диодного моста, вторичные обмотки каждого выходного трансформатора включены встречно по отношению друг к другу и соединены с вторичными обмотками выходных трансформаторов других инверторов в последовательную цепочку, включенную между выходными выводами формирователя, обмотка подмагничивания каждого выходного трансформатора включены встречно по отношению друг к другу и соединены с обмотками подмагничивания выходных трансформаторов других инверторов в последовательную цепочку, включенную между шинами источника постоянного тока, а входы тиристоров соединены с соответствующими выходами многофазного управляющего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1, Авторское свидетельство СССР №485551, кл. НОЗК5/01, 1973 (прототип).

/

U2

% 44

-RZT

1

Я:

t t

Фиг. 2