Источник пакетов униполярных импульсов тока Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к преобразовательное технике и может быть применено в машиностроении при электрохимической и. электроэрсзионнохимической размерной обработке металлов в качестве импульсного источника питания.

Импульсные источники питания, используемые при электрофизш1еских методах обработки металлов, исходя из технологических требований, должны обеспечивать получение униполярных импульсов тока с амплитудой до нескольких тысяч ампер с регулируемым напряжением на межзлектродном зазоре.

Известен источник пакетов униполярных импульсов тока, содержащий последовательный однофазный инвертор с коммутирующим щзосселем, соединенный с источником питания через управляемый вентиль 11.

Однако при использовании данного источника 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 обеспекнием параллельной работы, что увеличивает габариты

источников и ограничивает область их примене ния. Частотный cftoco6 регулирования в этих схемах малоэффективен и осуществляется только за счет изменения скважности импульсов тока.

Наиболее близким к изобретению является источник пакетов униполярных импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, дроссель и мостовой тиристорный инвертор с коммутирующей LC10цепью R диагонали и обратными диодами, а также нагрузку, включенную в диагональ постоянного тока диодаого моста {2.

Однако электрофизические методы обработки металлов требуют получения униполярных им15пульсов тока амплитудой в несколько тысяч ампер. Применение данного устройства для получения больших токов возможно при использовании параллельного включения инверторных яче на общую нагрумсу. Кроме того, напряжение на нагрузке изменяется в зависимости от вида обработки. Так электрохимическая размерная обработка ведется при более низком напряжении на межэлектродном зазоре, чем 38 электроэрозионная обработка. Трансформаторное включение нагрузки в инверторе в случае электрохимической обработки обеспечивает усилие тока с понижением напряжения до требуемого уровни, но не позволяет плавно регулировать а1 шлитуду импульсов тока и напряжения во врюмя технологического процесса. Цель изобретения - увеличение амплитуда у1{иполярных импульсов и регулирования уровня напряжения. Указанная цель достигается тем, что в источник пакетов униполярных импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, дроссель и мостовой ти.ристорный инвертор с коммутирующей LC-цепью в диагонали и обратными диодами, а также нагрузку, включенную в диагональ постоянного тока диодного моста, введены два конденсатора и два дросселя, причем к выводам диагонали переменного тока диодного моста подключены последовательно два конденсатора и дрбссель, вывод общей точки этих конденсаторов подсоединен через второй дроссель к одной группе тиристоров мостового тиристорного инвертора, например анодной, другая груп па тиристоров мостового тиристорного инвертора, например катодная, соединена с одноименной группой диодов диодного моста, а другая группа диодов диодного моста, например анодная, соеданена с одноименной группой обратных диодов мостового тиристорного инвертора. На чертеже приведена схема источника пакетов униполярных импульсов тока. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, к которому через дроссель 2 подключен мостовой тиристорный инвертор 3 с коммутирующей LC-цепью, состоящей из конденсатора 4 и дросселя 5, мостовой тиристорный шшертор, состоящий из тиристоров 6-9 и обратных диодов 10-13, нагрузка 14 соединена одним и выводов с минусом источника 1 постоянного тока, включена в диагональ постоянного тока диодного моста, состоящего из диодов 15-18, к диагонали переменного тока которого присо единена последовательная цепь, состоящая из дросселя 19 и конденсаторов 20 и 21, которая подключена к дросселю 22, и образует колеба тельный контур 23 с нагрузкой включенной че рез диодный мост. Источник пакетов униполярных импульсов тока работает следующим образом. При включении тиристоров мостового тирис торного инвертора 3 по контуру, образованному мостовым тиристорным инвертором 3, дро селем 22 и колебательным контуром 23, прот кает ток ij , частота которого соответствует резонансной частоте колебательного контура 23 в котором протекает колебательный ток « , екущий через диодный мост, образованный дидами 15-18, и нагрузку 14, в виде униполярых импульсов тока. При изменении частоты правления мостовым тиристорным инвертором мплитуда колебательного тока, протекающего ерез нагрузку, изменяется в щироких предеах за счет расстройки резонанса в колебательом контуре 23. При резонансе амплитуда тока олебательного контура в Q раз превышает амплитуду тока мостового тиристорного инвертора, где Q - добротность колебательного контура 23. Напряжение на нагрузке 14 определяется соотношением емкостей конденсаторов 20 и 21 и добротностью контура 23 и может быть больше или меньше напряже1шя на зажимах колебательного контура. Подключение обратных диодов J2 и 13 мостового тиристорного инвертора к общей точке диодов 15 и 16 ;шодного моста обеспечивает появление на тиристорах 8 и У достаточно высокого отрицательного напряжения после выключения, что ускоряет восстановление управляемости указанных тиристоров. Кроме того, при этом обеспечивается протекание токов тиристоров и обратных диодов мостового тиристорного инвертора через нагрузку в одном направлении. Таким образом, источник пакетов униполярных импульсов тока способен генерировать пакеты униполярных импульсов тока, плавно регулируемые по амплитуде. Пауза между пакетами импульсов формируется включением и выключением мостового тиристорного инвертора системой управления. Формула изобретения Источник пакетов униполярных импульсов тока, содержащий последовательно соединенные источник постоянного тока, дроссель и мостовой тиристорный инвертор с коммутирующей LC-цепью в диагонали и обратными диодами, а также нагрузку, включенную в диагональ постоянного тока диодного моста, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды униполярных импульсов и регулирования уровня напряжения, в него введены два конденсатора и два дросселя, причем к выводам диагонали переменного тока диодного моста подключены последовательно два конденсатора и дроссель, вывод общей точки этих конденсаторов подсоединен через второй дроссель к одной группе тиристоров мостового тиристорного инвертора, например анодной, другая группа тиристоров мостового тиристорного инве $тора, например катодная, соединена с одноименной группой даодов диодного моста, а другая группа диодов диодного моста, например анодная, соединена с одноименной группой обратных инвертора. принятые 58559016 диодов мостового тиристорного1. Авторское свидетельство СССР № 370001, Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР N 300934. во внимание при экспертизекл. Н 02 .М 5/42, 7/72, 1971 (прототип). кл. В 23 Р 1/02, 1973.