Источник сейсмических сигналов

Источник сейсмических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"ã, .Х11 11 1".. И:. ен ». МБА

О П И С А Н И Е (и) 490055

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ C04OTCKIUt

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свил-B) (22) Заявлено 30.10.72 (21) 1841304/26-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G Olv 1/02

Совета Министров CCCP ло делам изобретений и открытий. (53) УДК 550.834(088.8) Опубликовано 30.10.75. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 15.06.76 (72) А,вторы изобретения

Г. А. Сипайлов, К. А. Хорьков, В. И. Попов, Б. А. Франковский, Ю. Г. Шмигирилов и А. В. Лоос

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М, Кирова (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний электрогидравлическим способом.

Известен источник сейсмических сигналов, состоящий из ударного генератора, выполненного с основной низковольтной обмоткой, включенной последовательно с электродами через выпрямительный блок и дроссель насыщения, и дополнительной высоковольтной обмоткой, включенной на электроразрядный преобразователь через управляемое коммутирующее устройство.

Однако такой источник не позволяет в полном объеме использовать возможность ударного генератора, преобразовывать запасенную ротором кинетическую энергию в электромагнитную энергию, передаваемую нагрузке.

Цель изобретения — повышение энергии разряда, а следовательно и мощности сейсмических колебаний.

Это достигается тем, что в предлагаемом источнике параллельно обмотке статора ударного генератора подключен управляемый коммутатор.

На фиг. 1 показана схема источника сейсмических сигналов; на фиг. 2, а, б, в, приведены графики напряжений и токов в элементах схемы (а — графики э,д.с. и тока внезапного короткого замыкания в обмотке ударного генератора; o — график тока в закоротке г — д; в — графики тока в электроразрядном преобразователе).

Источник сейсмических сигналов состоит из

5 ударного генератора 1, подключенного через выпрямительный блок 2 и дроссель 3 насыщения к электродам электроразрядного преобразователя 4. Зажимы обмотки статора ударного генератора шунтированы закорот10 кой г — д с быстродействующим управляемым коммутатором 5. Параллельно на электроразрядный преобразователь 4 через управляемое коммутирующее устройство 6 пписоединена вспомогательная высоковольтная конденса15 торная батарея 7. Исходя из того, что нагрузка (дуга) однофазная, ударный генератор выполнен однофазным.

В исходном состоянии ударный генератор возбуждается до номинальной э.д.с. (фиг.

20 2, а), которая однако недостаточна для пробоя межэлектродных искровых промежутков.

Ударный генератор работает в режиме холостого хода. Высоковольтная конденсаторная батарея 7 зар»жена до напряжения 15—

25 30 кв, достаточного для пробоя межэлектродного промежутка, по цепь разорвана управл»смым коммутирующим устрой TBoì 6, предс1 а в, гя ющим собой, например, упр авляемый разрядник. Цепь з,коротки "— д разорвана

490055 управляемым быстродействующим коммутатором 5, который, например, может быть выполнен в виде тиристорного блока или сочетания тир исторного блока с взрывающейся (или выбиваемой) вставкой.

С сейсмостанции подается управляющий сигнал на блок управления работой силовой схемы. В момент прохождения э.д.с. ударного генератора через нуль (4) срабатывает быстродействующий коммутатор и закорачивает обмотку статора. Ударный генератор раоотает в режиме внезапного короткого замыкания.

По обмотке генератора и закоротке г — д протекает ток внезапного короткого замыкания

lÄ II равный ему ток I, (фиг. 2, а, б), Так как внезапное короткое замыкание произведено в нуль э.д.с. ток внезапного короткого замыкания за счет апериодической составляющей имеет наибольшую амплитуду. Лмплитуде тока соответствует момент времени t2, (оГ=

=л). Величина амплитуды тока определяется индуктивным сопротивлением обмотки статора Z =Х„(где Х вЂ” сверх переходное индуктивное сопротивление обмотки статора) у 2Е,„Кз

rn —. 7 где Е, — амплитуда э.д.с. ударного генератора до короткого замыкания;

Кз — коэффициент затухания тока, равный 0,85 — 0,95.

В момент времени 11, близкий к моменту достижения током генератора своего максимального значения (а1=л) подается управляющий сигнал а коммутирующее устройство 6, которое замыкает цепь высоковольтной конденсаторной батареи 7. Напряжение конденсаторной батареи прикладывается к электродам электроразрядного преобразователя 4.

Межэ7ектродный промежуток электроразрядного преобразователя пробивается. Одновременно подается сигнал на отключение быстродействующего коммутатора, который з течение времени t 2 — t3 разрывает цепь закоротки г — д. Ток из цепи закоротки перебра< ывается в цепь электроразрядного преобразователя, ме?кэлектродньГЙ про ме)к; ток кОтОрого инициирован разрядом конденсаторной эатареи (фиг. 2, б и в) и ударный генератор

Отдает запасенную энергию дуге. Вызываемьш электрогидравлический эффект передает колебания земле. Время пробоя межэлектродного промежутка напряжением емкости (tl— 2) составляет до 100 — 10 сек. Время разрыва цепи закоротки (t,— t3) определяется быстродействием коммутатора 5 и может составить, например, 30 — 50 10- сек для тиристорного блока и еще меньших значений для взрывающихся вставок.

С момента замыкания высоковольтной цепи

13 течение времени «прорастя13ия лидера» Ге кду электродами преобразователя (I 1 — t2) низковольтный ударный генератор защищен от высокого напряжения дросселем насыщения.

Выпрямительный блок гасит дугу после рабочего импульса, срезая пос,7едуГощу1о отрицательную почуволну тока.

В известном же устройстве включение ударного генератора на дугу осуществляется

13 момент максимума э.д.с. генератора. Следовательно, амплитуда тока в дуге B этом случае равна у m

1 Л,+ Z, (2) 20 где Я,, -- активное дуговое сопротивление межэлектродного промежутка электроразрядного преобразователя.

Прн соглясовàíHой нагрузке Р,=Z-,.-,-, Тогда

f П1

1 2 Z,, Предмет изобретения

45 Исто шик сейсмических спгГГа 7013, состоящий из ударного генератора, соединенного

Г!оследователь110 с э 10KTI3oда ми lе13е:3 выпр11мительный ().7ol; и дроссель насыщения и ксшденсаторной Оятареи, которая присоединена

50 параллельно к электродам через управляемое коммутирующее устройство, о т л и ч а ю щ е сс я тc31, что, с целью пo13ûøåøI:I энергии разряда, параллельно обмотке статора ударного генератора подключен управляемый комму55 тато р.

Зо Таким образом, ток в дуге преобразователя в предлагаемом устройстве примерно в

2) 2 раз больше, чем в известном. Мощность электрогидравлического импульса давления, развиваемая электроразрядным преобразова35 телем, определяется, кроме амплитуды тока в дуге, также скоростшо нарастанп:I тока, которая в предлагаемом источнике в несколько раз выше, чем в известном. Увеличение амплитуды и крутизны фронта импульса тока су ГО щественно увеличивает амплитуду импу 7hcB давления.

4S0055

Ezlz

Ен

Корректор О. Тюрина

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 1120, 4 Изд. № 2011 Тираж 619 Потписнос

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по лслам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., л. 4, 5

Типография, ир. Саит иова, 2

Составитель Л. Соло@илов

Тскред Е. Митро< анова 2 Г

Риг. g