Высоковольтный генератор импульсного тока

Высоковольтный генератор импульсного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ о1,741427 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 21.1178 (21) 2686239/18-21 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80, Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 150680 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/53

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.373. . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г .М. Колиушко, В .В . Конотоп и Э .А. Шелехов

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина (71) Заявитель (5 4) BblCOKOBOJIbTHblA ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНОГО ТОКА

30

Изобретение относится к области вйсоковольтной сильноточной импульсной технике, а именно к генераторам импульсного тока больших энергий, генератор может быть использован в мощных исследовательских и промышленных установках для создания больших импульсных магнитных полей.

Известен высок ов оль т ный генератор 1 0 импульсного тока, питающий несколько нагрузок и содержащий емкостный накопитель энергии, заданное число разрядных цепей, подключенных параллельно к емкостйому накопителю энергии и состоящих каждая из последовательно соединенных разрядника и нагрузки (1) .

Недостаткой такого высоковольтного генератора импульсного тока является низкая надежность работы. .Этот недостаток объясняется применением большого количества разрядников, время срабатывания которых в силу статистического разброса.их йараметров различно, что не поэволяет практически обеспечить с помощью схемы запуска надежного срабатывания всех их в заданном интервале времени, что, в свою очередь, приводит к искажению результирующего импульса тока.

Кроме того, при данных схемах подключения разрядных цепей в случае пробоя емкостного накопителя энергии в процессе запуска разрядников возможно повреждение генератора в результате выделения в месте пробоя изоляции энергии емкостных накопителей, приводящей к взрыву.

Наиболее бликим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является высоковольтный генератор импульсного тока, содержащий ряд разрядных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных емкостнога накопителя. энергии, разрядника и нагрузки, устройство для заряда через резисторы емкостных накопителей энергии и схему запуска генератора (2).

Данный генератор импульсного тока имеет невысокую надежность работы. Указанный недостаток объясняется тем, что существуют значительные трудности, заключающиеся в обеспечении одновременного генерирования множества высоковольтных чмпульсов с крутым фронтом, обеспечивающих эа741427 пуск всех разрядников генератора в заданном интервале времени. Увеличение числа разрядных .цепей в генераторе усложняет схему его запуска, что еще более отражается на надежности его работы ввиду увеличения количества несработавших разрядников при

5 их запуске.

Целью изобретения является повышение надежности работы генератора.

Это достигается тем, что в высоковольтном генераторе импульсного тока, содержащем несколько разрядных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных емкостного накопителя энергии, разрядника и нагрузки, устройство для заряда через резисторы емкостных накопителей энергии и схему запуска, все разрядные цепи соединены последовательно в один замкнутый контур. 20

На чертеже изображена электрическая схема высоковольтного генератора импульсного тока, выполненная согласно изобретению.

Генератор содержит разрядные це- 5 пи 1 — 4, каждая из которых состоит из последовательно включенных емкостного накопителя энергии 5, разрядника б и нагрузки 7. Все разрядные цепи соединены последовательно в

30 общий замкнутый контур. Емкостные накопители энергии разрядных цепей подключены с помощью разделительных- резисторов 8 к устройству 9 для заряда. Для запуска генератора имеется схема 10, подключенная к разряднику в разрядной цепи 1.

Высоковольтный генератор импульсного тока работает следующим образом.

От устройства 9 для заряда, пред- 40 ставляющего собой любой известный зарядный комплекс, через разделительные сопротивления 8 заряжаются емкостные накопители энергии 5 всех разрядных цепей. По достижении напряжения на емкостных накопителях энергии требуемой величины с помощью схемы 10 запуска генератора одним из известных способов пробивается разрядный промежуток разрядника б разрядной цепи 1, являющийся первым, инициирующим срабатывание всего генератора. В результате пробоя этого

Разрядника напряжение емкостного накопителя энергии 5 разрядной цепи

1 через пробитый промежуток суммиРуется с напряжением емкостного накопителя 5 и прикладывается к разряднику разрядной цепи 4. Этим суммарным напряжением, которое по величине превышает статическое пробивное напря-6О жение, этот разрядник самостоятельно пробивается. Аналогично происходит срабатывание разрядников разрядных цепей 2,3.

Процесс срабатывания разрядников развивается в обе стороны от разрядника разрядной цепи 1 после его запуска. При срабатывании последнего разрядника генератора в замкнутом контуре происходит одновременный разряд всех емкостных накопителей энергии 5, в результате чего возникает импульсный ток, который протекает по нагрузкам 7. Несрабатывание каких-либо разрядников в генераторе исключается, так как в этом случае к несработавшему разряднику прикладывается сумма напряжений емкостных накопителей энергии предыдущих разрядных цепей, которая всегда выше статическoro пробивíorо напряжения одного разрядника.

Таким образом, включение разрядных цепей последовательно в замкнутый контур позволяет при запуске разрядника. только одной из разрядных цепей обеспечить самостоятельное срабатывание разрядника последующей

Разрядной цепи за счет приложения к нему через сработавший разрядник увеличенного напряжения, получаемого при сложении напряжений емкостных накопителей энергии этих двух разрядных цепей. Разрядники последующих разрядных цепей срабатывают аналогично и, таким обра3oM, гарантируется надежное срабатывание всех разрядников генератора, что позволяет избежать возможности его взрыва; даже при нарушении изоляции или пробое одного из емкостных накопителей эн ергии .

Формула из обрет ени я

Высоковольтный генератор импульсного тока, содержащий несколько paçрядных цепей, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных емкостного накопителя энергии, разрядника и нагрузки, устройство для заряда через резисторы емкостных накопителей энергии и схему запуска генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем,,что, с целью повышения надежности его работы, все разрядные цепи соединены последовательно в один замкнутый контур.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент Великобритании 91354342 кл. В 21 D 26/14, опублик. 1974.

2. Патент ФРГ Р 1056270, кл. 21 Г 84/02, опублик. 1970.

7414?7

Составитель В. Казаков

Редактор Т . Юрчикова Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Назарова

Заказ 3217/53 Тираж 995 П одди сн ое

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4