(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТСЖА Изобретение относитс к устройствам преобразовани энергии посто нного в энергию переменного тока и предназначен дп импульсного возбуждени активноиндуктивных нагрузок, в частности инаук торов электротермических установок и магнитострикторов. Известны генераторы Импульсов тока, используемые в электротехнических устройствах дл импульсного возбуждени активно-индуктивной нагрузки. Генератор импульсов тока содержит зар дное устройство , состо щее из источников питани и блока умножени напр жени , накопительный конденсатор, тиристоры и диоды, подключающие накопительный ковденсатор к активно-индуктивной нагрузке и обеспе- чивакщие рекуперацию избыточной энергии из нагрузки и контуры искусственного выключени тиристоров Недостатком такого генератора вл етс низкий диапазон рабочих частот, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и характеру протека ни элек громагни гных процессов вл е ге генератор, содержащий зар дное устройсг. во, состо щее из источника питани и сглаживающего дроссел , накопительный конденсатор, рабочие тиристоры, первый из которых подключён анодом к положительному электроду накопительного конденсатора , а катодом к первому зажиму нагрузки, а второй - катодом к отрицательному электроду накопительного конденсатора , а «анодом - ко второму аажиму нагрузки, отсекающие диоды, анод первого из которых подключён ко второму зажиму нагрузки, отсекающие диопы, анод первого из которых подключён ко второму зажиму нагрузки, а катод к положительному электроду накопительного конденсатора, аноц второго подключён к отрицательному электроду HaKoimTenbHcro конденсатора, а катод - к первому зажиму нагрузки, две цепи искусственной коммутации , кажда из которых состоит на последовательно соединенных коммутирующего тиристора и комгЛу тирующего конденсатчзра, подключенные параллель; но каждому из рабочих тиристюров, и дво цепи подготовитепьного переаарада, поакшочённые параллельно каждому из коммутирующих конденсаторов 2.1. Дл генератора импульсов тока прису коНебательный х арактер переходных процес .сов напр жени на конденсаторах, а со ответственно и на других элементах схе M;I, Уровень этих переходных процессов в генераторе т в 1,5 - 2 раза превосходить установившиес значени . Это заставл ет выбирать полупроводниковые приборы с более высоким классом напр жени . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей генератора за счёт повышени коммутационной устойчивости генератора. Поставленна цель достигаетс тем, что в генераторе импульсов тока, содержащем источник питани , накопительный конденсатор, подключённь1й к источнику через входной дроссель и диод, рабочие тиристоры, первый из которых подключен анодом, а второй катодом к накопительно му конденсатору, нагрузку, подключённую первым зажимом к катоду первого и вторым зажимом к аноду второго рабочих тиристоров, отсекающие диоды, первый и которых подключён анодом к втч$)ому зажиму нагрузки,а второй - катодом к первому зажиму нагрузки, коммутирующи конденсаторы, подключённые параллельно каждому рабочему тиристору через комцутирукдцие тиристоры и перезар дные цепи, кажда из которых состоит из последовательно включенных вспомогательного тиристора и дроссел , подключенных параллельно коммутирующим ковденсатораМ вкодной дроссель снабжён дополнительно обмоткой, первый вывод которой через дополнительный диод, а второй вывод че- рео дополнительный конденсатор соединены с катодом второго рабочего тиристора , а точка соединени дополнительного конденсатора и второго вывода дополнительной обмотки подключена положительному зажиму источника питани . При этом первый вывод дополнительной обмотки соедине а с катодом допопнительного диода, причем дополнительна обмотка магнитно-встре св зана, с вхолным дросселем. На фиг, 1 приведена принципийльна электрическа схема предлагаемого ге- нератора импульсов тока} на фиг, 2 временные диаграммы токов и напр ж ,ни на элементах генератора в течение одного периода работы генератора; на фиг, 3 - огибающие значений напр жений на конденсаторах и входного тока в начале каждого периода и времени, предоставл емого рабочим тиристором на восстановление своих управл ющих свойств в зависимости от количества периодов работы генератора. Генератор импульсов тока содержит зар дное устройство, состо щее из источника питани и дроссел 2 накопительный конденсатор 3, подключенный к источнику 1 питани через дроссель 2, К выходным зажимам источника 1 питани ни подключен конденсатор 4, К положительному зажиму источника 1 питани подключена цепь из соединенных последовательно дополнительной обмотки 5 и диода 6, анод которого подключен к отрицательному зажиму источника питани , а дополнительна обмотка 5 магнитно-перекрёстно св зана с дросселем 2. Последовательно с дросселем 2 подключен диод 7, который подсоедин етс катодом к накопительному конденсатору 3. Кроме того, генератор импульсов тока содержит рабочие тиристоры 8 и 9, первый из которых подключаетс анодом, а второй катодом к накопительному конденсатору 3, нагрузку 10, подключенную . первым зажимом к катоду первого и вторым зажимом к аноду второго рабочих тиристоров 8 и 9, отсекающие диоды 11 и 12, первый из которых подключен анодом ко второму зажиму нагрузки 10, а катодом - к положительному зажиму источника 1 питани , Втфой отсекающий диод 12 соединен катодом с первым зажимом нагрузки 10, а анодом с отрицательным зажимом источника 1 питани , Коммутирук цие конденсаторы 13 и 14 подключены параллельно каждому рабочему тиривтору 8 и 9 через коммутирукицие тиристоры 15 и 16. П аллельно каждому из коммутирующих конденсаторов 13 и 14 подключена перезар дна цепь. Кажда перезар дна цепЬ-;С(жтоит из последовательно включенных соответственно вспомогатепь9ьрс тиристоров 17 и 18 и дросселей 19 и 20. Емкость каждого из коммутирующих конденсаторов 13и14вЗ-10 р меньше емкости накопительного конденсатора 3. Индуктивность дроссел 2 в 2О - 30 раз больше индуктивности нагрузки 10, Количество витков дсаюлнительной обмотки 5 в 1,5 - 5 раз больше количества витков дроссел 2, Крива 21 (фиг.2) изображает изменение тока в нагрузке 10, крива 22 напр жение на накопительном конденсаторе 3, а крива 23 - на одном из коммутирующих конденсаторов 13 и 14 во врем одного периода работы генератора Крива 24 (фиг. 3) изображает зависиjMocTb начальных значений напр жений на на I копительном конденсаторе 3 от количества периодов работы генератора, крива 25 - зависимость начальных значений напр жений на коммутирующем конденсаторе 13 и 14 от количества периодов работы генератора, крива 26 аависимость то ка в дросселе 2 от количества периодов .работы генератора, крива 27 зависимость значений времени, предоставл емого схемой дл восстановлени управл ющих свойств рабочих тиристоров 8 и 9 от количества периодов работы генератор Генератор импульсов тока каждый период работает следующим образом. При подаче управл ющих импульсов на рабочие тиристоры 8 и 9, накопительный конденсатор 3 разр жаетс на нагрузку 10.В момент времени t (фиг.2), когда напр жение на накопительном конденсаторе 3 уменьщаетс , но еще смен ет по- л рность, подаютс импульсы управлени на коммутирующие тиристоры 15 и 16 цепей искусственной KONfMyTauHH. Рабо . чие трфисторы 8 и 9 выключаютс и коммутирующие тиристоры 15 и 16 и пе рехватывают ток нагрузки 1О. К рабочим тиристорам 8 и 9 прикладываетс отрица тельное напр жение коммутирующих конденсаторов 13 и 14, Под действием тока нагрузки 1О коммутирующие конден- саторы 13 и 14, имеющие емкость мень шую, чем емкость накопительного конденсатора 3, быстро перезар жаютс . Отрицательное напр жение прикладываетс к рабочим тиристорам 8 и 9 в течение времени Ьр, разр да коммутирующих конденсаторов 13, 14 до нул . После изменени пол рности напр жени на коммутирующих конденсаторах 13 и 14 мен етс пол рность напр жени на нагрузке 1О. В момент i4{Фиг.2) когда напр жение на нагрузке 1О становитс равным по абсолютной величине напр жению на выходе источника 1 питани , открываютс отсекающие диоды 11,12 и пврехватыва1бт док нагрузки 10. Коммутирующие тиристоры 15 и 16 запираютс и напр жение на каждом из коммутирук цих конденсаторов 13, 14 отсекаетс на уровне, равном напр жению с,.), О) где UcHmin напр жени на накопительном конденсаторе В в момент отсечки| F - напр же1те источника 1 питани . Эпектромагнитна .энерги нагрузки 10 рекомендуетс в конденсатор 4 на выходе источника 1 питани , а из источника питани 1 через дроссель 2 поступает энерги в накопительный конденсатор 3. После уменьшени тока нагрузки 1О до нул отсекающие диоды 11,12 запираютс . От схемы управлени включаютс тиристоры 17 и 18 цепей подготовительного перезарада, коммутирук щие конденсаторы 13 и 14 перезар жаютс и пол рность напр жени на них становитс первоначальной . В следующем периоде работа генератора повтор етс . Перед пуском генератора конденсаторы 3 и 4 зар жены до напр жени источника 1 питани и ток в дросселе 2 отсутствует . Каждый из конденсаторов 13 и 14, как правило, также зар жен до на- пр5гжени источника 1 питани . При пуске генератора ток в дросселе 2, индуктивность которого значительно превышает индуктивность нагрузки 1О, нарастает не мгновенно, а за несколько п&риодов работы генератора. При токе в дросселе. 2 меньще установившегос , начальное напр жение на накопительном конденсаторе 3 в каждый следук ций период работы уменьшаетс (крива 24). Уменьшаетс начальное напр жение , и на каждом из коммутирующих конденсаторов 13 и 14 (крива 25), но в гораздо меньшей степени, так как согласно вьфажению (1) на уровень напр жени отсекаемого на коммутирующем конденсаторе 13 и 14 оказывает вли ние не только мен ющеес в зависимости от периода нагф жениеи у,, но и посто нное напр жение источника 1 питани . Напр жение UcHwiviHa накопительном конденсаторе 3 в момент запирани коммутирующих конденсаторов 13 и 14 всегда меньше напр жени источника 1 питани , поэтому уровень начального напр жени на коммутирующих конденсаторах 13 и 14 в предлагаемом генераторе выше, чем у известного. Увеличе ние напр жени на коммутирующих конденсаторах 13 в 14 увеличивает врем 794 tp,, предоставл емое схемой, рабочим тиристором 8 и 9 на восстановление своих управп к цгос свойств. Врем -Ьр, в переходном режиме при пуске предлагаемого генератора больше, чем в установившемс режиме. По мере нарастани входного тока (фиг.З, крива 26) напр5гжение на накопительном конденсаторе 3 в начале каждого последующего периода работы генератора возрас- тает по колебательному закону (фиг.З, крива 24). При напр жении на накопительном конденсаторе 3 большем, чем напр жение источника 1 питани , к концу входного дроссел 2 со стороны накопительного ковденсатора 3 прикладываетс положительное напр жение. Соотношение витков дроссел 2 и дополнительной обмотки 5 выбраны таким образом, что при опре- деленном уровне напр жени на накопительном конденсаторе 3 открываетс диод 6 и входной ток перехватываетс в цепь диод 6 - конденсатор 4. Диод 7 пр этом преп тствует возникновению сквоз- ного разр да накопительного конденсатор 3 на конденсатор 4. , Уровень напр жени накопительного конденсатора 3, при котором отпираетс диод 6, выбран несколько выше максимал ного напр жени , которое бывает на накопительном конденсаторе 3 в установившемс режиме. При рекуперации энергии из дроссел 2 в ко1щенсатор 4 источник 1 питани отключаетс . Генератор в это врем продолжает работать (фиг.З, период 8), напр жение на накопительном конденсаторе 3 понижаетс и, когда оно становитс меньше напр жени на конденсаторе 4, открываетс диод 7 и конден- сатор 4 через дроссель 2 начинает отдавать свою энергию в накопительный конденсатор 3. При отпирании диода 7 диод 6 запира етс . Источшш I питашг (обьтно это не- управл емый выпр митель) продолжает оставатьс в запертом состо нии до тех пор, пока его выходное напр жение не сравн етс с напр жением на конденсаторе 4. Отключение источника 1 питани от генератора стабилизирует ток в дросселе 2 и напр жение на накопительном конденсаторе 3 на уровне, который они имеют в установившемс режиме. Обычно до выхода на установившийс режим происходит неск(1пько перехватоЬ тока дроссел 2 в цепь конденсатор 4 - диод 6, Длительность работы диода 6 и обмотки 5 значительно меньше длительности рабо О ты остальных элементов генератора, по этому обмотка 5 наматываетс из сравнительно тонкого провода, а диод 6 выбираетс на небольшой средний ток. Преимущество предлагаемого генератора состоит в том, что врем , предоставл емое схемой дл восстановлени управл ющих свойств рабочих тиристоров, в предлагаемом генераторе выше, чем в известном , следовательно, и коммутационна надежность генератора будет большей. Это позвол ет использовать генератор импульсов тока при более высокой частоте возбуждени с нагрузкой, параметры которой могут мен тьс в широких пределах, что значительно расшир ет функциональные возможности генератора. Кроме того, в рассматриваемом генераторе значительно уменьшаетс максимальное напр жение на элементах схемы, уменьшение максимального напр жени приводит к снижению стоимости, веса и габаритов генератора, которые компенсируют по вление добавочных элементов. изобретени i. Генератор импульсов тока, содержащий источник питани , накопительный конденсатор , подключенный к источнику питани через входной дроссель и диод, рабочие тиристоры, первый из которых подключен анодом, а второй катодом к накопительному конденсатору, нагрузку, подключенную первым зажимом к катоду первого и вторым зажимом к аноду второго рабочих тиристоров, отсекающие диоды, первый из которых подключен анодом к второму зажиму нагрузки, а второй - катодом к первому зажиму нагрузки, коммутируюш;ие конденсаторы, подключенные параллельно каждому рабочему тиристору через коммутирующие тиристоры и перезар дные цепи, кажда из которых состоит из последовательно включенных вспомогательного тиристора и дроссел , подключенных параллельно коммутирующим конденсаторам, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей , входной дроссель снабжен дополнительной обмоткой, первый вывод которой через дополнительный диод, а второй вывод через дополнительный конденсатор соединены с катодом второго рабочего тиристора, а точка соединени дополнительного конденсатора и второго вывода дополнительной обмотки подключена к положительному зажиму источника питани . 99402 2. Генератор по п. 1, отличающ и и с тем, что, первый вывод дополнительной обмотки соединен с катодом дополнительного диода, причем дополнительна обмотка магнитно-встречно св зана с входным дросселем. 0,10 Источники информации, прин тые до внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР М 447816,кл.НОЗКЗ/53,опублик.1974. 2.Авторское свидетельство СССР №171943,кл.Н05Н13/04,опублик.1965.