47.00Kb - G
advertisement
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ НА БАЗЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В зависимости от требований, предъявляемых нагрузкой (постоянный, переменный, импульсный ток и т.д.) возможны различные способы построения силовой схемы источника питания с падающей ВАХ, созданными введением цепи обратной связи по току [1]. Однако, возможность реализации источника питания с заданными частотными, статическими, динамическими, энергетическими и массогабаритными характеристиками во многом определяется типом ключевого элемента, на базе которого строится силовая схема источника питания. Ключевым элементом силовой схемы различных преобразователей с уровнем выходной мощности более нескольких киловатт обычно являются тиристоры. При частотах, превышающих частоту промышленной сети, необходимо использовать специальные устройства принудительной коммутации тиристоров, которые в основном и определяют характеристики ключевого элемента. Поэтому целесообразно выявить перспективность использования в электротехнологических установках с газовым разрядом различных способов коммутации. Особенностью устройств последовательной и параллельной коммутации тиристоров является наличие дополнительных этапов подготовительного перезаряда коммутирующего конденсатора, что снижает и частотные возможности. Использование специальных схем форсированного перезаряда коммутирующего конденсатора и применение двухтактных схем повышает частотные возможности коммутирующих устройств, но вместе с тем приводит к усложнению регулятора, увеличению его массогабаритных показателей, усложнению управления и, как следствие, к снижению надежности. Энергия, накопленная в узлах последовательной и параллельной коммутации при работе на газоразрядную нагрузку, должна определяться из условия надежной коммутации токов, значительно превышающих номинальные и определяемые технологическими короткими замыканиями нагрузки (дуговой разряд в ионном азотировании, контракция в лазерных установках и т.д.). Перечисленные выше особенности схем последовательной и параллельной коммутации делают малоперспективным применение их при работе на газоразрядную нагрузку. Простейшая схема, осуществляющая принцип естественной коммутации тока нагрузки изображена на рисунке 1. Рисунок 1 - Схема преобразователя с дозированной передачей энергии в нагрузку Работа схемы на нагрузку, шунтированную обратным диодом, нашла наиболее широкое применение. Последнее обусловлено следующими факторами: 1. Во всех режимах работы мгновенное значение тока через любые элементы силовой схемы не превышает мгновенного значения тока в нагрузке. 2. Напряжение на всех элементах схемы строго ограничено: на тиристорах и конденсаторе - напряжением питания, на обратном диоде - двойным напряжением питания. 3. Независимость энергии, передаваемой в нагрузку от параметров последней, особенно выигрышна при резко переменной нагрузке с возможностью короткого замыкания, что свойственно газоразрядной нагрузке (например, переход тлеющего разряда в дуговой при ограничении энергии дугового разряда не приводит к повреждению поверхности обрабатываемых изделий в установках ионного азотирования). 4. Данная схема имеет естественно падающую характеристику, что является одним из основных требований при работе на газоразрядную нагрузку. Действительно, при постоянной частоте модуляции f мощность, передаваемая в нагрузку, постоянна: 5. Данная схема параметрически, то есть вследствие естественно падающей характеристики, может обеспечивать устойчивый режим работы системы "источник питания - нагрузка". Динамическое сопротивление источника питания с дозированной передачей энергии равно: 7. Схема обладает повышенной надежностью, отключение нагрузки, в том числе и при коротком замыкании нагрузки, осуществляется простым снятием импульсов с тиристоров. Отмеченные особенности преобразователей с дозированной передачей энергии в нагрузку определяют перспективность использования устройств, построенных на базе указанного принципа при работе на повышенной частоте и на нагрузку с резко переменными параметрами, изменяющимися вплоть до короткого замыкания. Простота управления, естественная коммутация тока при перезаряде дозирующего конденсатора до значения равного напряжению источника питания, определяют высокую надежность работы. Выводы Особенности преобразователей с дозированной передачей энергии в нагрузку определяют перспективность использования устройств, построенных на базе указанного принципа при работе на повышенной частоте и на нагрузку с резко переменными параметрами, изменяющимися вплоть до короткого замыкания. Простота управления, естественная коммутация тока при перезаряде дозирующего конденсатора до значения, равного напряжению источника питания, определяют высокую надежность работы. Список использованной литературы 1. Булатов О.Г. и др. Тиристорно-конденсаторные источники питания для электротехнологии.-М.:Энергоатомиздат,1989.-200с., илл. 2. Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Электромеханические технологические процессы и их место в ряду электротехнологий//Изв. вузов. Электромеханика. 1999. №4. С 120 – 123.
