Устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное
Номер патента: U 1286
Опубликовано: 30.03.2004
Авторы: Пискунов Александр Валентинович, Селицкий Сергей Францевич, Пискунов Сергей Васильевич, Злотников Игорь Иванович
Текст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В АСИММЕТРИЧНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси(72) Авторы Пискунов Сергей Васильевич Пискунов Александр Валентинович Злотников Игорь Иванович Селицкий Сергей Францевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси(57) Устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное, содержащее два тиристора, включенные последовательно в цепь нагрузки, у которых катод первого соединен с анодом второго, и блок управления, отличающееся тем, что оно в качестве тиристоров содержит оптотиристоры. 1286 Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в электрохимическом производстве, в частности для микродугового оксидирования деталей из алюминия и его сплавов. Известен тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий встречнопараллельно включенные тиристоры, мостовой выпрямитель, диагональ переменного тока которого подключена параллельно тиристорам, в диагональ постоянного тока включен узел фазового сдвига, выход которого через пороговый элемент и два развязывающих диода подключен к управляющему электроду каждого из тиристоров, а каждому из диодов мостового выпрямителя, аноды которых объединены, включен параллельный -контур 1. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невозможность независимой регулировки анодного и катодного тока на нагрузке. Известно устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное, содержащее конденсатор, включенный последовательно в цепь нагрузки, параллельно которому присоединен тиристор, последовательно с тиристором включен резистор и второй конденсатор, параллельно которому присоединена последовательная цепь из тиристора и резистора, причем катод первого тиристора соединен с анодом второго тиристора, а параллельно основному конденсатору включена цепь, состоящая из конденсатора,соединенного через диод с другой фазой, и тиристора, а соединение основного конденсатора с цепью нагрузки осуществлено через параллельно соединенные тиристор и диод 2. Недостатком известного устройства является относительная сложность устройства и невозможность регулирования ширины синусоидальных импульсов (а только их амплитуды). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное, содержащее конденсатор, включенный последовательно в цепь нагрузки, параллельно которому присоединен тиристор, последовательно с тиристором включен резистор и второй конденсатор, параллельно которому присоединена последовательная цепь из второго тиристора и второго резистора, причем катод первого тиристора соединен с анодом второго резистора, и блок управления тиристорами 3. Недостатком известного устройства является невозможность регулирования ширины анодных и катодных импульсов, а только их амплитуды. Кроме того, данное устройство обеспечивает только большую величину катодного тока по сравнению с анодным (а не наоборот), причем для изменения разницы между величиной катодного и анодного токов необходимо изменять емкость второго конденсатора, т.е. заменять конденсатор. Все это сужает функциональные возможности устройства. Основной задачей настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей. Поставленная задача решается тем, что известное устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное, содержащее два тиристора, включенные последовательно в цепь нагрузки, у которых катод первого соединен с анодом второго, и блок управления, в качестве тиристоров содержит оптотиристоры. Замена тиристоров на оптотиристоры обеспечивает более широкие возможности изменения профиля импульса катодного и анодного токов на нагрузке, а также позволяет исключить из схемы конденсаторы и резисторы, что упрощает установку и обеспечивает более широкие возможности по управлению параметрами переменного ассиметричного тока на нагрузке. На фиг. 1 приведена принципиальная схема заявляемого устройства. Устройство содержит оптотиристоры 1 и 2, подключенные к блоку управления оптотиристорами 3 и включенные последовательно в цепь нагрузки 4. Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напряжения в силовую цепь устройства в первый полупериод входного напряжения ток течет в прямом направлении через оптотиристор 1. Угол отпирания оптотиристора 1 задается регулировочным элементом в блоке управления оптотиристорами. Во второй полупериод входного напряжения оптотиристор 1 заперт, ток течет через оптотиристор 2. Угол отпирания опто 2 1286 тиристора 2 2 задается соответствующим регулировочным элементом в блоке управления оптотиристорами. График зависимости преобразованного асимметричного переменного напряжения от времени приведен на фиг. 2. Изменяя угол отпирания оптотиристоров 1 и 2 можно получать асимметричный переменный ток с амплитудой анодных и катодных импульсов напряжения, изменяемой независимо друг от друга от 0, до, и шириной (продолжительностью) анодных и катодных импульсов, изменяемой от 0 до/2 (где Т - период исходного переменного тока). По сравнению с прототипом заявляемое устройство обладает следующими пре имуществами обеспечивает более широкую и плавную регулировку амплитуды анодных и катодных импульсов тока (от максимальной анодной и нулевой катодной до максимальной катодной и нулевой анодной) обеспечивает возможность независимой регулировки шириной анодных и катодных импульсов тока, что невозможно при использовании устройства по прототипу более просто по конструкции более удобно в эксплуатации - для изменения амплитуды катодного или анодного импульсов достаточно изменить соответствующие углы отпирания оптотиристоров, что достигается поворотом регулировочного переменного резистора в блоке управления для изменения амплитуды в устройстве по прототипу необходимо изменять емкость конденсатора дискретно, так как переменные конденсаторы достаточной емкости промышленностью не выпускаются. Указанные новые конструктивные элементы, а также новые связи между ними в совокупности расширяют функциональные возможности заявленного устройства, что в конечном итоге обеспечивает более высокое качество получаемых изделий. Таким образом, только полное сочетание отличительных признаков приводит к достижению положительного эффекта. Моделирование работы устройства осуществляли на лабораторном макете заявляемого устройства, применяемого для нанесения оксидно-керамического покрытия методом микродугового оксидирования на детали из алюминиевого сплава марки Д 16. Режим осуществления оксидирования асимметричный переменный ток частотой 50 Гц, отношение амплитуды катодной и анодной составляющей к/а 0,9. Используемый электролит - водный раствор силиката натрия (15 г/л) и гидроксида калия (2,5 г/л). Процесс осуществляли в течение 2 ч до конечного напряжения 380 В. Полученное покрытие имеет толщину 80 мкм и микротвердость 12 ГПа. Детали (нитеводители) с нанесенным покрытием были испытаны на ПО Химволокно (г. Светлогорск) и показали высокую работоспособность, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию промышленная применимость. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3
МПК / Метки
МПК: H02M 5/257
Метки: переменное, преобразования, устройство, асимметричное, напряжения, переменного
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/3-u1286-ustrojjstvo-dlya-preobrazovaniya-peremennogo-napryazheniya-v-asimmetrichnoe-peremennoe.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для преобразования переменного напряжения в асимметричное переменное</a>
Предыдущий патент: Машина лесная погрузочно-транспортная
Следующий патент: Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой
Случайный патент: Капустоуборочный комбайн