Устройство для питания электронной термическойустановки

 

ОПИСАНИЕ 288I82

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 17.VII.1968 (№ 1257962/24-7) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано ОЗ.Х11.1970. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 10.111.1971

Кл. 21h, 16/60

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР.ЧПК H 05Ь

УДК 621.365,91:537.

583 92(088 8) Авторы изобретения И. П. Бруковский, П. Б. Яковлев, Л. П. Некрасова, К. Д. Гуттерман, Ю. Д. Ивановский, А, В. Перов и В. Ф. Жуков

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ

УСТАНОВКИ

Устройство относится к области электротермии и может применяться на промышленных установках различного технологического назначения, использующих для нагрева энергию потока электронов.

Известно применение для электротермических установок с электронными пушками источников питания, выполненных по различным параметрическим схемам, содержащим реактивные элементы. Такие источники питания обеспечивают неизменную величину тока в нагрузке при изменении ее сопротивления.

В дальнейшем их будем называть источникамп тока.

Однако применение подобных источника,3 питания не позволяет изменять мощность установки в широких пределах.

Основная отличительная особенность предлагаемого устройства состоит в том, что, целью расширения диапазона регулирования мощности установки, оно снабжено блоком изменения режима работы, коммутационный элемент которого включен последовательно с реактивньгм элементам источника тока, например конденсатором, обеспечивая тем самым возможность работы источника тока в режиме

:источника напряжения. Такое отличие позволяет расширить диапазон изменения мощности установки. Кроме того, предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью уменьшения электрических потерь, блок изменения режих1а 11 00TbI xioil

5 источника тока питания, имеющему другой характер сопротивления по сравненшо с указан11ым, например дросселем.

Зля пояснештя прш1ципа работы устройства рассмотрим прилагаемые чертежи.

10 На фиг. 1 приведена принципиальная схема одного из вариантов .питания электронной пушки от источника, выполненного по параметрической схеме. обеспечивающей неизменную величину тока в нагрузке; на фиг 2— семейство вольт-амперных характеристик электронной пушки и внешняя характеристика источника питания, ГДЕ .! и — НОМ И На,1Ы!Ый ТОК 1 1СТОЧ г111КН П И ГЗ1ния;

Т вЂ” температура катода;

U, номинальное напряжение установки;

UI — минимальное напряжеш!е уста1ЮВКИ; на ф11г. 3 дана блок-:хема предлагаемого

i.ñTð0è:тва, где

БУИП вЂ” блок управления источником питания;

БИРР— блок изменения режима работы;

Б.ЧТЗ вЂ” Олок максима1blloÉ токовой защиты;

288182

ИТ вЂ” источник тока;

Н вЂ” нагрузка; на фиг. 4 — принципиальна51 схема предлагаемого устройства, где РМТ вЂ” реле максимального тока; на фиг. 5 приведена принципиальная схема одного из возможньгх вариантов устройства в однофазном исполнении, а на фиг. 6 — принципиальная схема предлагаемого устройства в трехфазном исполнении, где К1 — К вЂ” коммутационные элементы блока изменения режима работы, Как следует из кривых, приведенных на фиг. 2, при увеличении температуры катода от номинального значения Т „ до величины, соответствующей режиму ограничения тока пространственным зарядом (Т= ), мощность установки уменьшится только на величину, пропорциональную изменению напряжения от номинального значения U до величины L I. В то же время в отдельные периот1 ды технологического процесса, проводимого в электротермичеоких установках с электронными пушками, напримср, выводе усадочной раковины при плавке или настройке системы магнитной фокусировки луча, возникает необходи IocTb в плавном регулировании мощности от пуля до поминального значения.

Применение для питания установок источII5Ii oB ToKB, B которь|х Q I5I pcf улирования режима работы установки используется изменение электромагнитной связи между отдельНЫМИ ЭЛОМЕНтаМИ СХЕМЫ, хОтя И позвОЛяет произ водить плавное регулирование мощности, но не дает возможности осуществить его в требуемом диапазоне.

Применение источников тока со ступенчатым регулированием режима работы треоует при плавном регулировании мощности от нуля до поминального значения Оольшог > количества ступеней переключения, что значительно осложняет конструкцию источника.

Предлагаемое устройство при необходимости в отдельные периоды технологического процесса иозволяе г изменять режим раооты источника тока и использовагь его в режиме ооеспечивающем неизменную величину напр51жеиия на нагрузке при изменении ее со;1ротивлен1ия (режиме источника напряжения, .

Благодаря этому по51вляется,возможнос1ь плавного регулирования мощности уcòfi IoBKI! от нул51 достаточно простыми средствами, например изменением температуры катода

Примененный B описываемом устройстве блок максимальной токовой защиты предназначен для защиты источника силового питания установки, при работе (источника тока) в

30 режиме источника напряжения, от коротких замыканий нагрузки, вызываемых пробоями между электродами пушки. С целью ограничения токов, протекающих в результате пробоев в пушке при работе B режиме, источника напряжения, согласующий трансформатор подключается K питающей сети последовательно с одним из реактивных элементов схемы источника тока, например дроссслем (см. фиг. 4).

Если возможность пробоев в пушке невелика, что характерно при работе с хорошо обезгаженными материалами, или вентили силового выпрямителя имеют высокую перегрузочную способность, согласующий трансформатор мохкет быть подключен непосредственно к питающей сети (см, фиг. 5), Предлагаемое устройство в случае питания установки от трехфазной сети позволяет при изменении режима работы источника питания получать соединение обмоток согласующего трансформатора «звезда» Ifли «треугольник», а также подключать согласующий трансформатор к питающей сети непосредственно или последовательно с одним из реактивных элементов (см. фиг. 6).

Возможность использования источника тока в отдельные периоды технологического процесса в режиме источника напряжения, как следует из кривых фиг. 2, позволяет существенно расширить диапазон регулирования мощности установки.

Предмет изобретения

1, Устройство для питания электронной термической установки, содержащее источник тока, выполнеш1ый по параметрической схеме с использованием pcBKTHBI- элементОв, от.1ичаюи(ееся тем, что, с целью расширения ди с1 назон а рег л и рова и ия м11шности установки, оно снабжено блоком изменения режима работы, коммутационный элемент которого включен последовательно с реактивным элементом источника тока, например конденсатором, обеспечивая тем самьгм возможность работы источника тока в режиме источника напряжения.

2. Устройство по п, 1, от.ииаюи ееся тем, 1то, с целью уменьшения электрических потерь, блок изменения режима работы снабжен дополнительным коммутационным элементом, включенным параллельно реактивному элементу источника тока, имеющему другой характер сопротивления по сравнению с указанным, например дросселем.

288182

Фиг.

Рс..г % ) —

9 иг 2

yU

9 с. Б

Составитель A. Ooyx

К«ррскт«р О. И. Усова

Тскре i A. A. Камышникова

Редакт .р Л. Берцник

Тпп Харьк. фпл пред. «Патент.

3 а каз 17, 46 Тираж 480 Подои«и те

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров C(. (.

Москва, К-35, Ра шская наб., д 4 5