Двухтактный генератор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/02 H02M7/515 

(54) ДВУХТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генерирующих устройствах и преобразователях частоты широкого назначения.

Известен двухтактный генератор с принудительной коммутацией силовых тиристоров и трансформаторами в цепи отбора избыточной энергии 1.

Недостаток этого устройства - значительная установленная мощность трансформаторов.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является двухтактный генератор, содержащий мост на четырех тиристорах с обратными диодами, четыре коммутирующих тиристора, две коммутирующие LC-цепи, общий для генератора обратный выпрямительный мост и трансформаторы отбора избыточной энергии коммутации, первичные обмотки которых включены последовательно с коммутирующим дросселем 2.

Однако этот генератор недостаточно надежен в работе. При малых мгновенных значениях коммутирующего тока, т. е. холостом ходе трансформатора отбора, его индуктивность оказывается включенной последовательно с коммутирующими индуктивностя.ми. Это уменьшает собственную частоту контура коммутации и время, отводимое для восстановления электрической прочности коммутирующих тиристоров, что приводит к опрокидыванию генератора. Кроме того, введение трансформаторов отбора и обратного выпрямительного моста увеличивает массу и габариты устройства.

Цель изобретения - повышение надежности генератора, уменьшение его массы и

10 габаритов.

Для достижения этой цели в дву.хтактный генератор, содержащий мост на четырех тиристорах с обратными диодами, источник постоянного напряжения, включенный в одну 15 диагональ моста, нагрузку, включенную в другую диагональ моста между точкой соединения катода первого тиристора с анодом второго тиристора и точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора, пятый и шестой тиристоры,

20 включенные последовательно и согласно между полюсами источника постоянного напряжения, седьмой и восьмой тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника постоянного напряжения, первую последовательную LC-цепь, включенную между точкой соединения катода первого тиристора с анодом второго тиристора и точкой соединения катода пятого тиристора с анодом шестого тиристора, вторую последовательную LC-цепь, включенную между точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора и точкой соединения катода седьмого тиристора с анодом восьмого тиристора, задающий генератор, выход которого подключен к входу двухканального распределителя импульсов, четыре импульсных усилителя, выходы которых соединены с входами соответствующих четырех тиристоров моста, пятый импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами пятого и восьмого тиристоров, и щестой импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами щестого и седьмого тиристоров, причем первый выход распределителя импульсов подключен к входу первого импульсного усилителя и через дифференцирующую цепь - к входу пятого импульсного усилителя, а второй выход распределителя импульсов подключен к входу третьего импульсного усилителя и через дифференцирующую цепь к входу щестого импульсного усилителя, введены две схемы И и две линии задержки, причем первая схема И подключена выходом к входу четвертого импульсного усилителя, одним входом соединена с первым выходом распределителя импульсов, а другим входом подключена к первому выходу распределителя импульсов через первую линию задержки, вторая схема И подключена выходом к входу второго импульсного усилителя, одним входом соединена с вторым выходом распределителя импульсов, а другим входом подключена к второму выходу распределителя импульсов через вторую линию задержки.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Генератор содержит мост на тиристорах

1-4 с обратными диодами 5-8, источник 9 постоянного напряжения, включенный в одну диагональ моста, нагрузку 10, включенную в другую диагональ моста, пятый 11 и щестой 12 тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника 9, седьмой 13 и восьмой 14 тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника 9, первую цепь из дросселя 15 и конденсатора 16, включенную между точкой соединения катода первого тиристора 1 с анодом второго тиристора 2 и точкой соединения катода тиристора 11 с анодом тиристора 12, вторую цепь из дросселя 17 и конденсатора 18, включенную между точкой соединения катода третьего тиристора 3 с анодом четвертого тиристора 4 и точкой соединения катода тиристора 13 с анодом тиристора 14, задающий генератор 19, выход которого подключен к входу двухканального распределителя 20 импульсов, четыре импульсных усилителя 21-24, выходы которых соединены с входами тиристоров 1-4, пятый

и.мпульсный усилитель 25, выходы которого подключены к входам тиристоров 11 и 14, и шестой импульсный усилитель 26, выходы которого соединены с входами тиристоров 12 и 13. Первый выход 27 распределителя 20 подключен к входу усилителя 21 и через

дифференцирующую цепь 28 - к входу усилителя 25, а второй выход 29 распределителя 20 подключен к входу усилителя 23 и через дифференцирующую цепь 30 - к входу усилителя 26. Первая схема И 31 подключена выходом к входу усилителя 24,

одним входом соединена с выходом 27 распределителя 20, а другим входом подключена к выходу 27 распределителя 20 через первую линию задержки 32. Вторая схема И 33 подключена выходом к входу усилителя 22, одним входом соединена с выходом 29 распределителя 20, а другим входом подключена к выходу 29 распределителя 20 через вторую линию задержки 34.

На фиг. 2 обозначены импульсы а, в, д, е на входе тиристоров 1, 3, 4, 2 соответственно; импульсы в, г на выходе линий задержек 32 и 34; импульсы ж, з на входе тиристоров 11 (14), 12 (13); напряжение и на нагрузке 10.

Устройство работает следующи.м образом.

Сигнал с выхода задающего генератора 19 через двухканальный распределитель 20 поступает на усилители 21 и 23. В начальный момент времени tf (фиг. 2) управляюi щий сигнал с выхода усилителя 21 (фиг. 2 а) поступает на тиристор 1. Сигнал с выхода усилителя 23 поступает на тиристор 3. Тиристор 2 включается импульсом с выхода усилителя 22 (фиг. 2е). При этом момент t задержки относительно момента ti на интервал времени равен сумме длительности полупериода коммутирующего импульса и времени восстановления коммутирующего тиристора 11. Таким образом, к моменту включения тиристора 2 тиристор 11 выключается и дозаряд конденсатора 16, т. е. восстановление его энергии, затраченной в рассмотренном цикле, не происходит. Восстановление энергии в конденсаторе 16 происходит через полупериод генерируемых колебаний, причем в конденсаторе 18 в этот полупериод энергия не восстанавливается. В следующий полупериод энергия восстанавливается в конденсаторе 18 и не восстанавливается в конденсаторе 16. В результате на конденсаторах 16 и 18, а следовательно, и на дросселях 15 и 17 и тиристорах 11 -14 не возникает перенапряжений. Технико-экономическая эффективность устройства достигается путем повышения его надежности за счет уменьщения пере :апряжений на коммутирующих элементах без введения трансформаторов отбора энергии и вынрямительных мостов. При этом уменьшаются масса и габариты генератора. Это уменьшение тем значительнее, чем выше мошность генератора.

Формула изобретения

/вухтактный генератор, содержаш,ий vi(,iCT на четырех тиристорах с обратными диодами, источник постоянного напряжения, включенный в одну диагональ моста, нагрузку, включенную в другую диагональ моста между точкой соединения катода первого тиристора с анодом второго тиристора и точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора, пятый и шестой тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника постоянного напряжения, седьмой и восьмой тиристоры, включенные последовательно и согласно между полюсами источника постоянного напряжения, первую последовательность LC-цепь, включенную между точкой соединения катода первого тиристора анодом второго тиристора и точкой соединения катода пятого тиристора с анодом шестого тиристора, вторую последовательную LC-цепь, включенную между точкой соединения катода третьего тиристора с анодом четвертого тиристора и точкой соединения катода седьмого тиристора с анодом восьмого тиристора, задающий генератор, выход которого подключен к входу двухканального распределителя импульсов, четыре импульсных усилителя, выходы , которых соединены с входами соответствующих четырех тиристоров моста, пятый импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами пятого и восьмого тиристоров, и щестой импульсный усилитель, выходы которого соединены с входами шестого и седьмого тиристоров, причем первый выход распределителя импульсов подключен к входу первого импульсного усилителя и через дифференцирующую цепь - к входу пятого импульсного усилителя, а второй выход распредели0теля импульсов подключен к входу третьего импульсного усилителя и через дифференцирующую цепь - к входу шестого импульсного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьщения массы и габаритов, введены две схемы И и две линии задержки, причем первая схема И подключена выходом к входу четвертого импульсного усилителя, одним входом соединена с первым выходом распределителя импульсов, а другим входом подключе0на к первому выходу распределителя импульсов через первую линию задержки, вторая схема И подключена выходом к входу второго импульсного усилителя, одним входом соединена с вторым выходом распределителя

5 импульсов, а другим входом подключена к второму выходу распределителя импульсов через вторую линию задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 кл. Н 02 .М 7/00, 1975.

Фиг. 2