Статус: по настоящим на 05.12.2008 - порвал действие
(22) Дата подачи заявки: 1993.11.01
(45) Опубликовано: 1996.08.27
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка СССР N 1427527/07, кл. H 02 M 7/515, 1986.
(72) Автор(ы): Глухих В.А.; Дрягин В.В.; Сабитов А.К.
Использование: что отправляться питания в геофизических скважинных устройствах при проведении геофизических работ в скважине. Техническая задача: создание верного тиристорного генератора, обладающего размашистые функциональные возможности. Сущность: тиристорный генератор включает отправляться непрестанного тока, инвертор, заключающийся из двух последовательных абрисов, всякий из коих образован соединенными последовательно фильтровым конденсатором, коммутирующим дросселем, тиристором и коммутирующим конденсатором, формирователь ворочающих импульсов с подключенным к нему задающим генератором, при этом стол формирователя ворочающих импульсов обеспечивается тем, что в поголовную диагональ последовательных абрисов включен трансформатор тока, зашунтированный конденсатором и загруженный на выходной усилитель формирователя импульсов, выходы усилителя подключены к отвечающим заправляющим входам тиристоров. 1 ил.
Изобретение глядит к тиристорным преобразователям частоты и предопределено, хоть, для использования в геофизических скважинных устройствах при проведении геофизических работ в скважине.
славен однофазный инвертор с самовозбуждением по А.С. СССР N 1427527, кл. H 02 M 7/515, пр. 01.07.86 г. заключающий тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, дроссель в одной из шин питания моста, четыре диода, всякий из коих катодом подключен к распоряжающемуся электроду одного из четырех тиристоров моста, к конденсатору какого параллельно подключена пусковая цепь, а также формирователь ворочающих импульсов тиристоров с подключенным к нему задатчиком частоты, при этом формирователь импульсов выполнен в облике цепочки из последовательно включенных ограничительного резистора и вспомогательного тиристора, включенной между выводом непрестанного тока моста позитивной полярности и точкой общества анодов показанных четырех анодов.
этот инвертор позволяет получить на выходе переменное натуга при обеспечении верной работы системы возбуждения колебаний.
В подвластности от глубины погружения температура в скважине модифицировается от 25 до 30o С, при этом температуры в неодинаковых скважинах могут выдаваться на 40-50o С, т. е. инвертор должен обеспечивать стабильную работу в диапазоне изменения температуры распорядка 80o C, однако данное схемное решение не обеспечивает стабильность частоты при эдаких перепадах температур. Кроме того, великие габаритные размеры инвертора из-за присутствия предельного фильтрового дросселя, а также предельного числа элементов схемы, не позволяют использовать его в скважинном генераторе.
Ключевым элементом схемы знаменитого инвертора представляет тиристор, кой формирует фронты импульсов управления. Для отпирания тиристоров инвертора необходимо гарантировать ток в импульс от 1 до нескольких А. Ограничительный резистор в данной схеме включен в цепь питания и его мощность при усилии на входе 300 В составит распорядка 300 Вт. Для нормального отпирания тиристора инвертора паспортная длительность его импульса управления должна быть распорядка 5 мкс. При выходной частоте 20-22 кГц (в случае магнитострикционной нагрузки) фаза следования импульсов не превышает 25 мкс. таковым образом, мощность, рассеиваемая ограничительным резистором, будет не менее 150 Вт. При экой мощности резистор представляет мощным родником тепла, что будет нарушать термический порядок в сомкнутом объеме скважинного генератора и снизит надежность его работы (схема будет неработоспособной).
Кроме того, генератор на основе настоящего инвертора не обеспечивает работу магнитострикционной нагрузки (магнитострикционных преобразователей), что сужает район его мыслимого применения (для эффективной работы магнитострикционных преобразователей необходимо синхронное протекание переменного тока тока возбуждения и непрестанного тока поляризации).
Перед разработчиками стояла задача создания схемы тиристорного генератора, позволяющей верно использовать его в геофизических скважинных (погружаемых) устройствах при неодинаковых, в том числе, магнитострикционных нагрузках.
таковым образом, техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением - создание верного тиристорного генератора, обладающего размашистые функциональные возможности.
Поставленная задача решается тем, что в тиристорном генераторе, включающем два последовательно соединенных спустя цепь нагрузки тиристора, начальный коммутирующий конденсатор, подключенный к точке соединения катода первого тиристора с цепью нагрузки, формирователь импульсов с подключенным к нему задающим генератором, начальный и иной входы какого соединены с вентилем, включенным последовательно с резистором. В тиристорный генератор, кроме того, заведены четыре фильтровых конденсатора, диод, два коммутирующих дросселя и иной коммутирующий конденсатор, соединенный одной обкладкой с точкой соединения анода второго тиристора с цепью нагрузки, а иной обкладкой со безвозбранной обкладкой первого коммутирующего конденсатора и с всеобщей точкой двух последовательно соединенных первого и второго фильтровых конденсаторов, подключенных к выводам родника непрестанного тока и спустя коммутирующие дроссели к пустым электродам тиристоров, а формирователь тока выполнен в облике включенной в цепь, связывающую четы коммутирующих и фильтровых конденсаторов, первичной обмотки трансформатора тока, ко вторичной обмотке какого подключен выпрямитель с третьим фильтровым конденсатором на выходе, соединенный позитивной обкладкой с первым входом выходного усилителя, подключенного к заправляющим электродам тиристоров, а негативной обкладкой - с негативным выводом родника, подключенным к четвертому фильтровому конденсатору и аноду упомянутого вентиля, в качестве котоpого использован стабилитрон, соединенный катодом со безвозбранной обкладкой четвертого фильтрового конденсатора, спустя резистор с позитивным выводом родника, а спустя диод с первым входом выходного усилителя, ко второму входу какого подключен задающий генератор.
При таковом схемном решении тиристорного генератора ток, протекающий спустя нагрузку, располагает переменную и беспрерывную составляющие, т.к. при любом из двух включенном тиристоре ток (его беспрестанная составляющая) спустя нагрузку век располагает одно и то же курс, а именно: от вывода, обладающего поголовную точку с выводом первого тиристора, к выводу, обладающему поголовную точку со входом второго тиристора.
Т.е. схема позволяет использовать в качестве нагрузки также и магнитострикционные преобразователи без применения добавочного родника для их подмагничивания (поляризации).
Для обеспечения оптимального порядка работы тиристорного генератора при магнитострикционной нагрузке необходимо настроить преобразователь на оптимальный порядок работы (обеспечивающий максимальную мощность излучения), для чего необходимо координировать импеданс электрической части тиристорного генератора и импеданс магнитострикционного преобразователя. настоящего согласования домогаются при установленных конкретных значениях переменного тока возбуждения и непрестанного тока поляризации. Согласование работы двух родников питания преобразователя спрашивает присутствия прибавочных устройств и схемных решений, что ухудшает надежность и много увеличивает массогабаритные параметры генератора.
Предлагаемое техническое решение, вышибив нужда в прибавочном роднике тока для обеспечения магнитострикционной нагрузки, позволяет при одном роднике питания осуществлять согласование импеданса генератора (электрической части генератора) и магнитострикционной нагрузки путем подбора параметров элементов схемы генератора для конкретной магнитострикционной нагрузки, в дальнейшем нету надобности контролировать импеданс электрической части генератора и нагрузки, т.к. их соотношение будет беспрерывным, определяемым токмо параметрами элементов схемы генератора.
таковым образом, обеспечивается верная и стабильная труд генератора при включении его в схему магнитострикционной нагрузки.
Кроме того, в предлагаемом генераторе его высокочастотная доля, заключающаяся из двух последовательных абрисов и нагрузки, отгорожена от родника питания непрестанного тока фильтровыми конденсаторами, для этого емкость фильтровых конденсаторов выбирается много большей, чем емкость коммутирующих конденсаторов. итак, для верной работы генератора не требуется добавочного фильтрового дросселя, что позволяет снизить массогабаритные параметры генератора.
Для обеспечения верной работы генератора в скважине необходимо обладать систему управления тиристорами, ломящую эффективно в обстоятельствах сомкнутого пространства скважины и не ухудшающую массогабаритные параметры генератора.
Система управления тиристорами не будет ухудшать массогабаритные параметры генератора, если в ней будут отсутствовать мощные, потребляющие солидную энергию, схемные элементы. С этой мишенью в предлагаемом генераторе отправляться питания, обеспечивающий работу системы управления тиристорами, раздробили таковым образом, чтоб не было надобности обладать великую мощность на входе системы управления для обеспечения на ее выходе тока, достаточного для отпирания тиристоров.
Для снижения учрежденной мощности системы питания тиристорами в предлагаемом генераторе гарантировали промежуточный отправляться для питания выходного усилителя, с выходом какого на тиристоры поступают ворочающие импульсы.
Слаботочный (8-10 мА) задающий генератор, подсоединяющий систему распределения импульсов, запитан спустя цепочку ограничительный резистор - стабилитрон. При этом мощность резистора избрана экой, чтоб гарантировать стол настоящего задающего генератора (при усилии родника непрестанного тока 300 В хватает обладать резистор 40-50 кОм, при этом выделяемая мощность составит 3-5 Вт) и не более того.
Для питания выходного усилителя (или усилителей) используется отправляться, видящий собой трансформатор тока, включенный в диагональ переменного тока инвертора, с выхода трансформатора спустя выпрямитель ток поступает на третий фильтровый конденсатор и дальше на выходной усилитель. Для того, чтоб в случае яра цепи трансформатор тока не сгорел, применяют гасящую емкость, кою подключают к выводам вторичной обмотки трансформатора.
При подаче усилия на вход инвертора спустя ограничительный резистор происходит заряд четвертого фильтрового конденсатора, при этом натуга его заряда, изображающее питающим для задающего генератора контролируется первым входом задающего генератора и генерация не позволено, покуда натуга не достигнет заданного значения, после чего импульсы с выхода задающего генератора поступают на вход выходного усилителя.
вдруг с началом заряда четвертого фильтрового конденсатора спустя ограничительный резистор и диод происходит заряд третьего фильтрового конденсатора, натуга какого представляет питающим для выходного усилителя. При достижении усилия на позволяющем входе задающего генератора заданной величины начинается генерация, при этом задающий генератор формирует импульсы спрашиваемой частоты и распределяет их на два такта. Импульсы всякого такта усугубляются выходным усилителем. При этом энергии, запасенной в третьем фильтровом конденсаторе оказывается хватает для того, чтоб включить тиристоры инвертора. вдруг с включением тиристоров одного из плеч инвертора ток диагонали инвертора спустя трансформатор тока и выпрямитель подпитывает третью фильтровую емкость и с этого момента родником питания выходного усилителя представляет трансформатор тока.
Диод предназначается для исключения разряда третьей фильтровой емкости спустя входные цепи задающего генератора, а также разделяет отправляться питания задающего генератора и выходного усилителя.
Мощность заведенного ограничительного резистора не превышает 3-6 Вт, что не повлияет на нарушение
|
