Генератор серий униполярныхВыСОКОчАСТОТНыХ иМпульСОВ TOKA Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 H02M5/42 

(54) ГЕНЕРАТОР СЕРИЙ УНИПОЛЯРНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ импульсов ТОКА

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено при электрохимической обработке металлов в качестве импульсного источнжа питания.

Известен генератор импульсов тока содержащий последовательный однофаз-ный инвертор с коммутирующим дросселем, соединенный с источником питания через управляемый вентиль l}.

При использовании этого J eнepaтppa для получения униполярных импульсов тока с амплитудой в несколько тысяч ампер требуется параллельное соединение большого количества тиристоров или инверторных ячеек, работающих на общую нагрузку, с обеспечением . их параллельной работы,- что увеличивает габариты генераторов и ограничивает область их применения. Частотный способ регулирования в этих схемах малоэффективен и осуществляется за счет изменения скажности импульсов тока.

Наиболее близкий к предлагаемому генератор высокочастотных импульсов тока содержит источник постоянного тока, мостовой инвертор с комЬлутирукшей LC-целью в диагонали и встречно-параллельными диодами,подключенный к источнику постоянного тока через входной дроссель, и клеммы для подключения нагрузки, присоединенные

к инвертору через разделительный конденсатор и защитную индуктивность 2.

Устройство не может генерировать униполярные импульсы тока, необходимне при электрофизических методах обработки металлов. Также, например, при электрохимической размерной.обработке металлов, существует необходимость получения больших токов при

низком напряжении на нагрузке. Применение инверторов в этом случае для получения токов большой величины требует параллельного включения инверторных ячеек на общую нагрузку, а

для получения низкого напряжения на нагрузке необходим понижающий трансформатор. Использование трансформатора позволяет получить низкое напряжение на нагрузке, но не дает возможности

регулировать величину амплитуды импульсов тока с постоянной скважностью и снижает КПД генератора в целом.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей известного

устройства.

Поставленная цель достигается тем что генератор высокочастотных импульсов тока снабжен мостовым выпрямителем,конденсатором и дросселем,причем конденсатор и дроссель включены последовательно с разделительным конденсатором и защитной индуктивностью и присоединены к диагонали переменного тока мостового выпрямителя, а клеммы для подключения нагрузки присоединены к его диагонали постоянного тока.

Схема .генератора в 2-х ячейковом исполнении приведена на чертеже,

. Генератор содержит источник 1 пихания постоянного тока, к которому через входные дроссели 2 подключены инверторные мосты 3 и колебательные контуры 4 с общей нагрузкой 5. К источнику питания через входные дроссели подключены последовательные цепи из разделительного конденсатора 6 и защитной индуктивности 7.Каждый инверторный мост образован тиристорами 8-11, встречно-параллельными диодами 12-15 и коммутирующей цепью,образованной индуктивностью 16 и емкостью 17. Колебательные контуры состоят из конденсатора 18 и дросселя 19. Нагрузка включена в колебательные контуры через диодные мосты, образованные диодами 20-23 так, .что диагонали переменного тока этих мостов соединены с конденсаторами и дросселями колебательных контуров.

Генератор работает следующим образом.

При включении тиристоров инверторного моста 3 по контуру, образованному элементами 3-7, протекает колебательный ток 1, частота которого соответствует резонансной частоте колебательных контуров. В контуре 18, 19, 20, 5 и 23 возбуждаются незатухающие колебаний ij, протекающег через диодный мост и нагрузки. Бели изменять частоту управления инверторов, можно регулировать амплитуду тока, протекающего через нагрузку в широких пределах, за счет расстройки резонанса в колебательных койтурах. При резонансе амплитуда тока колебательного контура i и тока в цепи нагрузки максимальна и приблизительно . ;В Q раз превышает амплитуду i,,где

Q - добротность колебательного контура 4 , в который входит нагрузка 5, Напряжение на нагрузке в этом случае в Q раз меньше, чем на зажимах колебательного контура.

Инвертор в двухъячейковом исполнении позволяет . формировать серии униполярных импульсов тока. При этом ячейки инвертора.работают со сдвигом по фазе в 90 эл. град, на общую нагрузку,Пауза между сериями импульсов формируется выключением инвертора.

При использовании предлагаемого высокочастотного инвертора, через тиристоры которого протекают сравнительно небольшие тока (в несколько сотен ампер), на нагрузке без помощи высокочастотного т-рансформатора можно получить серии униполярных импульсов тока повышенной амплитуды (в несколько тысяч ампер) и пониженного напряжения

Формула изобретения

Генератор серий униполярных высокочастотнЦх импульсов тока, содержащий источник постоянного тока, мостовой инвертор с коммутирующей с-цепь в диагонали и встречно-параллельными диодами, подключенный к источнику постоянного.тока через входной дроссель, и клеммы для подключения нагрузки, присоединенные к инвертору через разделительный конденсатор и защитную индуктивность, о т л и чающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен мрстовьм выпрямителем, конденсатором и дросселем, причем конденсатор и дроссель включены последовательно с разделительным конденсатором и защитной индуктивностью и присоединены к диагонали переменного тока мостового выпрямителя, а клеммы для подключения нагрузки присоединены к его диагонали постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 300934, кл. Н 02 М .