[发明专利]大电流直流与脉冲两用电源

说明书

本发明涉及一种由晶闸管构成的大电流直流与脉冲两用电源。此两用电源在脉冲电流电解加工、脉冲电镀、电解与电脉冲复合加工等方面有广泛的应用前景。

目前国内外采用的大电流脉冲电源大多先将交流电源整流成直流电源，然后用斩波器或可关断晶闸管GTO斩成脉冲电源。这种方式不但结构复杂、稳定性差、设备费用高，而且容量受到器件的限制，国内用斩波器的脉冲电源其电流只达到2000安，（航空工业部北京625研究所），用可关断晶闸管GTO的脉冲电流只达到200安（天津大学）。苏联1977年出版的“电解加工机床的电气设备”（ЭΛектрооδолуDАВАНИе СТАНКОВ DΛЯ ЭΛеКТРОХИМΝ^-）ческоц оδрαδотки及1982年出版的“材料的电加工方法”（ЭΛектрицесие МетоDъi оδрαδотки МαтерпАΛоВ）二本书中介绍了同一型号为ИПТУ的脉冲电源示意图（见图1）。这种电源是原方调压，由控制电路控制晶闸管的触发来形成脉冲，这就必然形成脉冲频率低的缺点，书中介绍其脉冲间隙为0.1～1秒，也即频率在10赫芝以下。

本发明的目的在于提供一个直流与脉冲两用电源，容量大、造价低，有七种脉冲频率可供选用，即37.5HZ、33.3HZ、30HZ、20HZ、16.5HZ、12.5HZ和10HZ，并具有数字稳压系统及过电流保护环节。

本发明是这样实现的：由逻辑部件及触发电路组成智能触发器，逻辑部件根据按键通断所给的指令，使触发电路按照同步信号每次都都发出触发脉冲（直流）或有规则地轮流发出触发脉冲（各种脉冲电流），来控制晶闸管每个周期触发导通（直流）或有规则地轮流触发导通（各种脉冲电流），从而得到直流或多种频率的脉冲电流。由于是大电流整流设备，所以采用双丫形带平衡电抗器的方式，根据电解加工脉冲电流的常用频率及占空比，又为了使变压器付方各相电流均衡，可列出触发各相晶闸管的节拍表（见表1），表1中R代表直流，S、T、U的循环为10个节拍，4∶1的占空比;V、W的循环为8个节拍，3∶1的占空比;X、Y的循环为6个节拍，2∶1的占空比，表中的阿拉伯数字即为节拍数。

节拍发生器由十进制计数分配器4017担任（见图3），它的计数脉冲由同步变压器B相付方的一个绕组的正弦波经整形与微分后，在正弦波过零点形成。由于主变压器的原方为△连接，同步变压器主方为丫形连接，因此同步变压器付方的相位比主变压器付方相位滞后30°，因为B6相超前A1相60°，电容C913（见图3）能保证在B6相上升过零时的计数脉冲产生单数节拍，所以节拍在主变压器付方A相过零前30°交替。一个循环8个节拍的V与W是在第8节拍出现时对计数分配器4017清零，一个循环6个节拍的X与Y是在第6节拍出现时对计数分配器4017清零。

从节拍表1可看出，A1相与C2相晶闸管的触发现规律完全相同，可用同一组逻辑开关控制，C5相与B6相晶闸管的触发规律也相同，也可用同一组逻辑开关控制，于是可写出各相逻辑开关的逻辑表达式：A1、C2＝1+R

G5、B6＝2（U+W+Y）+4S+4X+6T+6V+R

B3＝1T+1X+1（U+W+Y）+3V+7S+R

A4＝2（U+W+Y）+4V+4X+6T+8S+R

单数节拍对应A1、C2、B3相，它们的移相角要延伸到下一个节拍，同理双数节拍对应的A4、C5、B6相的移相角也要延伸到下一个节拍，因此按逻辑式中的节拍号设计逻辑图时都应加上下一个节拍号，即用或门将下一个节拍号作逻辑加。于是可按照逻辑式设计出逻辑开关及受其信号控制的智能触发电路图3，以及实现本发明的各种控制电路。

下面结合电路附图及实施例对本发明做详细描述。

图1为苏联ИПТУ整流电源示意图。

图2为本发明的方框图。

图3为本发明的智能触发电路。

图4为本发明的电压与电流数显及数字调压系统。

图5为本发明的主回路及控制电路。