Преобразователь электрической энергииПатент на изобретение №: 2073395 Автор: Ермаков Е.А., Момджи С.Г., Тугов Н.М., Урывский Б.В. Патентообладатель: Тугов Николай Михайлович Дата публикации: 20 Февраля, 1997 Адрес для переписки: подача заявки09.11.1994 публикация патента20.02.1997 Изображения Использование: изобретение относится преимущественно к области сельскохозяйственного производства и может найти применение при хранении кормов и сельскохозяйственной продукции, а также для питания источников света и нагревателей, в аппаратах электродуговой сварки и других установках на основе многотактных преобразователей. Сущность изобретения: при внесении в контур с резонансной нагрузкой обрабатываемого объекта происходит его рассогласование, а КПД преобразователя существенно уменьшается. Однако автоматическая подстройка генерируемой частоты позволяет вести работу в оптимальном диапазоне. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение может найти применение в сельскохозяйственных работах при хранении кормов и сельскохозяйственной продукции, при обработке почвы, в парниковом хозяйстве, при обработке сельскохозяйственных орудий. Кроме того, возможно применение устройства в аппаратах высокочастотного нагрева, в высокочастотных преобразователях для питания источников света, в аппаратах электродуговой сварки и других установках с высокочастотным преобразованием энергии постоянного напряжения на основе двухтактных и многотактных преобразователей. Известен преобразователь электрической энергии, содержащий резонансный инвертор, выполненный на статических индукционных транзисторах, резонансную нагрузку, формирователи импульсов управления [1] Недостаток известного устройства заключается в значительном снижении КПД и надежности устройства при изменении параметров нагрузки, связанном как с изменением степени насыщения индукционных транзисторов, так и с рассогласованием контура и задающего генератора. Важнейшим достоинством устройства является жесткая зависимость его работы от электрического состояния силовых транзисторов и параметров нагрузки: формирование отпирающего импульса силового транзистора обеспечивается только при надежном выключении парафазного ключа и резонансе в нагрузке одновременно. Как следствие, преобразователь и транзисторы формирователя импульсов управления защищены от сбоев при коммутации и от возникающего при этом короткого замыкания в цепи источника силового питания. Высокая точность слежения за резонансом обеспечивает максимальный КПД передачи энергии в нагрузку. Обеспечивается также защита от короткого замыкания в цепи затвор-исток силовых транзисторов. Упрощается система управления и улучшаются массогабаритные и энергетические показатели преобразователя, т.к. преобразователь отслеживает изменения режима комплексно: с помощью оптической обратной связи и с помощью автоподстройки частоты. Повышается надежность вследствие роста помехоустойчивости преобразователя, т. к. момент включения парафазного силового транзистора определяется моментом срабатывания оптопары. До этого момента напряжение на запертом силовом транзисторе изменяется относительно медленно. В итоге снижается влияние эффекта Миллера и повышается помехоустойчивость преобразователя. Совместное действие оптической обратной связи и автоподстройки резонанса позволяет привязать все коммутации к нулю силового тока, что также повышает надежность преобразователя. Существенным недостатком известного устройства является резкое изменение степени насыщения и глубины запирания силовых транзисторов. Введение дополнительной обратной связи по высокой частоте в дополнительном варианте преобразователя позволяет изменять отпирающий и запирающий токи силовых транзисторов пропорционально выходному току, что обеспечивает надежную работу преобразователя при пульсирующем силовом напряжении. На чертеже представлена структурная схема преобразователя электрической энергии. Преобразователь содержит двухтактный резонансный инвертор 1 в виде статических индукционных транзисторов 2, 3, связанных с резонансной нагрузкой 4, формирователи импульсов управления 5, 6, блок согласования с нагрузкой 7, излучатель 8 оптопары 9, включенные последовательно резистором 10 подключен параллельно входу статического индукционного транзистора 2, излучатель 11 оптопары 12 включен последовательно с резистором 13 и они подключены параллельно входу статического индукционного транзистора 3, выходы оптопар 9, 12 соединены с первыми входами блоков совпадения 14, 15 соответственно, вход блока автоматической подстройки частоты 16 соединены с выходом блока согласования 7, а его парафазный выход связан с излучателями 17, 18 оптопар 20, 21, выход оптопары 20 соединены со вторым входом блока совпадения 15 выход оптопары 21 связан со вторым входом блока совпадения 14, выходы блоков совпадения 14, 15 соединены с входами формирователей импульсов управления 6, 5 соответственно. В варианте преобразователя по п. 2 анод отсекающего диода 23 и катод отсекающего диода 24 соединены с выходом блока согласования 7, катод отсекающего 23 включен последовательно с резистором 25 и они соединены с стоком полевого транзистора 26 и с первой обкладкой форсирующего конденсатора 27, вторая обкладка этого конденсатора соединена с истоком статического индукционного транзистора 2, анод отсекающего диода 24 включен последовательно с резистором 28 и они соединены со стоком полевого транзистора 29 и с первой обкладкой форсирующего конденсатора 30, вторая обкладка соединена с истоком статического индукционного транзистора 2, катод отсекающего диода 31 соединен со стоком полевого транзистора 26, анод этого диода соединен с положительным полюсом источника напряжения 32, анод отсекающего диода 33 соединен со стоком полевого транзистора 29, катод этого диода с отрицательным полюсом источника напряжения 34. Преобразователь электрической энергии работает следующим образом. Пусть в исходном состоянии оба силовых транзистора 2, 3 инвертора 1 заперты и на затворы этих транзисторов подается отрицательное напряжение. При подаче силового питающего напряжения блок автоматической подстройки частоты 16 формирует импульс управления, который с положительного парафазного выхода поступает через резистор 19 на излучатель 17 оптопары 20 и далее с выхода оптопары 20 на вход блока совпадения 15. На обоих входах блока совпадения 15 оказывается логическая единица, на вход формирователя импульсов управления 5 поступает отпирающий импульс и силовой транзистор 2 включается. Высокочастотный сигнал с нагрузкой через блок согласования 7 вновь поступает на вход блока 16 и далее через резистор 22 и излучатель 18 оптопары 21 на вход блока совпадения 14. Однако вследствие действия оптической обратной связи через оптопару 9 с излучателем 8 и резистором 10 отпирающий импульс на силовой транзистор 3 подается только после появления между затвором и истоком транзистора 2 отрицательного отсекающего напряжения. Тогда на оба входа блока совпадения 14 поступит логическая единица, на входе формирователя импульсов управления 6 появляется отпирающий сигнал и включается силовой транзистор 3. Далее процессы повторяются, причем алгоритм коммутации преобразователя обеспечивает настройку в резонанс с абсолютной погрешностью меньшей времени рассасывания статических индукционных транзисторов 2, 3. При питании изменяющимся в широких пределах постоянным напряжением или при пульсирующем питающем напряжении принцип действия преобразователя по п. 2 состоит в следующем. Запуск преобразователя обеспечивается аналогично запуску при питании стабильным силовым напряжением. Пусть режим работы преобразователя установился и оптическая обратная связь совместно с блоком автоматической подстройки частоты обеспечили резонанс в нагрузке. Тогда при отпирании полевого транзистора 26 в затвор силового транзистора 2 задается положительный ток от источника напряжения 32 через отсекающий диод 31, форсирующий конденсатор 27 разряжается через входную цепь силового транзистора 2, обеспечивая его быстрое включение при малых значениях силового напряжения. Через резистор 25 и отсекающий диод 23 от блока согласования 7 на вход силового транзистора 2 подается высокочастотный сигнал, промодулированный силовым напряжением. Отсекающий диод 31 запирается и в затвор силового транзистора задается ток, пропорциональный выходному току. При переключении выхода блока совпадения 15 из единичного состояния в нулевое полевой транзистор 26 запирается, а полевой транзистор 29 отпирается, в затвор силового транзистора 2 задается запирающий ток от источника напряжения 34 через отсекающий диод и за счет разряда форсирующего конденсатора 30. При достаточно больших значениях силового напряжения отсекающий диод 33 закрывается и запирающий ток, пропорциональный выходному току поступает от блока согласования 7 через отсекающий диод 23 и резистор 28. При переключении силового транзистора 3 происходят аналогичные процессы. В результате снижаются потери в полевых транзисторах 26, 29 и в силовых транзисторах преобразователя и увеличивается КПД преобразователя. Растет также КПД нагрева вследствие повышения точности согласования нагрузки и преобразователя. Увеличивается надежность преобразователя вследствие исчезновения сквозных токов и обеспечения коммутаций в нуле тока или напряжения.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Преобразователь электрической энергии, содержащий резонансный инвертор в виде первого и второго статических индукционных транзисторов, связанных с резонансной нагрузкой, а входами с выходами формирователей импульсов управления, блок согласования с нагрузкой, отличающийся тем, что он снабжен четырьмя оптопарами с токоограничивающими резисторами, двумя блоками совпадения, блоком автоматической подстройки частоты с парафазным выходом, причем излучатель первой оптопары включен последовательно с первым резистором, и они подключены параллельно входу первого статического индукционного транзистора, излучатель второй оптопары включен последовательно с вторым резистором и они подключены параллельно входу второго статического индукционного транзистора, выходы первой и второй оптопар соединены с первыми входами второго и первого блоков совпадения соответственно, вход блока автоматической подстройки частоты соединен с выходом блока согласования с нагрузкой, а его парафазный выход связан с излучателями третьей и четвертой оптопар, выход третьей оптопары соединен с вторым входом первого блока совпадения, выход четвертой оптопары связан с вторым входом второго блока совпадения, выходы первого и второго блоков совпадения соединены с входами первого и второго формирователей импульсов управления соответственно. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что каждый из формирователей импульсов управления снабжен первым и вторым отсекающими диодами, блоком обратной связи, содержащим первый и второй резисторы, третий и четвертый отсекающие диоды, два форсирующих конденсатора, а выходной каскад формирователя импульсов управления имеет два полевых транзистора и два источника напряжениям, включенных последовательно, причем анод третьего и катод четвертого отсекающих диодов соединены с выходом блока согласования, катод третьего отсекающего диода включен последовательно с первым резистором, и они соединены с стоком первого полевого транзистора и с первой обкладкой первого форсирующего конденсатора, вторая обкладка этого конденсатора соединена с истоком первого статического индукционного транзистора, анод четвертого отсекающего диода включен последовательно с вторым резистором, и они соединены с стоком второго полевого транзистора и с первой обкладкой второго форсирующего конденсатора, вторая обкладка соединена с истоком первого статического индукционного транзистора, катод первого отсекающего диода соединен с стоком первого полевого транзистора, анод этого диода соединен с положительным полюсом первого источника напряжения, анод второго отсекающего диода соединен с стоком второго полевого транзистора, катод этого диода с отрицательным полюсом второго источника напряжения, а общая точка соединения источников напряжения соединена с истоком соответствующего статического индукционного транзистора.Популярные патенты: 2189742 Способ обработки инкубационных яиц ... При воздействии индуцированным низкочастотным электрическим полем, создаваемым или последовательностью посылок гармонических колебаний с огибающей в форме прямоугольных импульсов, или последовательностью биполярных импульсов на протяжении разового непрерывного воздействия, устанавливают постоянные амплитуду импульсов, или огибающей посылок гармонических колебаний в диапазоне 0,5-120 кВ/м, частоту их следования в диапазонах 100-1000 кГц или 5-50 кГц, их длительность в диапазонах 0,5-9,5 м/с или 0,01-0,15 м/с соответственно, частоту гармонических колебаний в диапазонах 5-25 кГц или 250-500 кГц соответственно. Важной отличительной особенностью предлагаемого способа является его ... 2423033 Способ укрепления склонов посевом семян древесных растений ... экологического ущерба для окружающей среды. 4 з.п ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к мероприятиям по укреплению склонов переувлажненных земель, в частности, путем посадки влаголюбивых, например, ивовых растений, на бровке перехода почвы к склону и непосредственно на склоне.Известен способ укрепления склонов путем ступенчатого террасирования склона, устройство анкеров, противоразмывного экрана, упорных габионных блоков, закрепление упорных габионных блоков к анкерам, см. патент РФ 2171875, публ. 20.07.2000 г. При этом линии пересечения берм с откосными частями вышележащих террас располагаются за плоскостью обрушения склона, после чего осуществляют устройство вертикальных ... 2475025 Средство для обработки семян зерновых и зернобобовых культур, пораженных фузариозом ... 0,005 мас.%87 6,7 2,01,1 367 ТМТД 955,5 1,90,8 30 НСР0,95 13 1,10,8 0,25,6 В варианте опыта 5 масса проростков пшеницы не превышает контроль, но и по эффективности не уступает ТМТД и фуролану. Всхожесть семян в варианте опыта 5 увеличивается до 100%, что не уступает по действию препарату ТМТД.По итогам лабораторных опытов предлагаемое средство достоверно превышает показатели всхожести на контроле и более эффективно улучшает посевные качества семян и превышает варианты как с индивидуальными препаратами, так и с ТМТД. Пример 3. Изучение влияния препаратов фуролан и метионин и их композиции на посевные качества семян кукурузы, пораженным фузариозомИсследования ... 2083070 Способ предпосевной обработки семян и устройство для его осуществления ... тока и излучателя 2 магнитного поля, выполненного в виде соленоида. Формирователь 1 включает в себя блок питания 3, выходы которого подключены к конденсаторному накопителю 4 электрической энергии и блок управления 5 ключевым устройством 6, а выход блока управления 5 подключен к управляющему входу ключевого устройства 6. Последовательно соединенные конденсаторный накопитель 4 и ключевое устройство 6 на выходе формирователя 1 подключены к излучателю 2. Пример выполнения устройства. Устройство работает следующим образом. На вход формирователя подается переменное напряжение, например от промышленной сети 220 В, 50 Гц. В течение положительного полупериода происходит зарядка емкости C1 и ... 2495556 Секционный отсекатель дозатора и сельскохозяйственный агрегат, содержащий его ... или в узел дозирования семян 35b и в распределительные трубопроводы 27 (см. ФИГ.8) и наконец с помощью воздухораспределительной системы 27, 15, 18 через множество почворыхлительных сошников 3 (ФИГ.13-16) вносится в почву.На поле, где фрагментарные участки или длинные полоски земли остаются незасеянными или неудобренными, или на поле, более узком, чем ширина посевного и тукоразбрасывающего оборудования, было бы оптимально отключить часть посевного и тукоразбрасывающего оборудования, чтобы произвести посев/внесение удобрений только на тех участках, которые не были засеяны/удобрены, чтобы исключить излишние или двойные посев/внесение удобрений на конкретных участках и нарушение ... |
Еще из этого раздела: 2421109 Способ роспуска закристаллизовавшегося меда и устройство для его осуществления 2272399 Зерноуборочный комбайн 2043709 Система управления работой форсунки разбрызгивателя 2054249 Способ зимовки открытопузырных рыб 2151493 Установка для гидропонного выращивания растений 2267924 Способ стимулирования роста растений 2391812 Способ выращивания растений в условиях защищенного грунта, устройство для выращивания растений в условиях защищенного грунта и сборно-разборный многоярусный стеллаж для выращивания растений в условиях защищенного грунта 2121263 Способ лесоводственной оценки технологического комплекса машин 2275804 Способ повышения продуктивности птицы 2177226 Способ защиты растений от болезней, регулирования их роста и защитно-стимулирующий комплекс для его осуществления |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||