Импульсный источник питания большой мощности

Импульсный источник питания большой мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

»828884

Союз Советских

СПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 11.01.80 (21) 2859201. 18-21 с присоединением заявки ЛЪ— (23) Приоритет— (51) Ч K-

G 21 В li00

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (3) УДК 621,384,6 (088.8) Опубликовано 15.02.82. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (72) Авторы изобретения

Б. А. Ларионов, Ф. М. Спевакова и А. M. Столов

"«pc »q,(71) Заявитель

j i Г Цс(т1 т (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к системам питания термоядерных установок и установок с применением О-пинчей.

Известны импульсные источники питания, содсржащие трансформаторные индуктивные накопители, применяемые в тех случаях, когда параметры коммутационной аппаратуры нс соответствуют параметрам нагрузки (1).

Соответствующим подбором коэффициента трансформации обеспечивается согласование нагрузки и коммутационной аппар атуры.

Эти устройства являются сложными Ii дорогостоящими, Наиболсс близким техническим решением к нзобрстенпго является импульсный icточник питания, содержащий источник постоянного тока, секционированный индуктивный накопитель, секции которого включены iio последовательно-поочередной схеме с активными сопротивлениями, зашунтпрованными размыкатслями (начало первой секции соединено с землей), генератор пусковых импульсов, устройства управления размыкателями и устройства индикации срабатывания размыкателей (21.

Эта схема обладает следующими недостатками: возможность применения только в случае секционированной активной нагрузки с параметрами, соответствующими параметрам размыкателей; в связи с неодноврсменностью срабатывания размыкателей в различных участках схемы могут

i-озникать перенапряжения по отношению к земле, существенно превышающие напряжение секции нагрузки. В наиболее неблагоприятном случае максимальное напряжение по отношению к земле (, „„„=,, + —, ),)„, гдс У вЂ” число сскций;

U„.. — напряжение секций нагрузки.

Целью изобретения является расширение функциональных вазможностей путем обеспечения питания несекционированной ," ктивно-индуктивной нагрузки, повышение надежности и удешевление элементов оборудования.

20 Поставленная цель достигается тем, что в известном импульсном источнике питания оольшой мощности, содержащем источник постоянного тока, секционированный индук1ивный накопитель, секции которого вклюоз .сны по последовательно-поочередной схеме с активными сопротивлениями, зашунтированными размыкателями, (начало первой секции накопителя соединено с землей). генератор пусковых импульсов, устройства управления размыкателями н устройства

828884

10 (15

Зо

3 индикации срабатывания размыкателей, индуктивный накопитель выполнен со вторичной обмоткой, которая присоединена через коммутатор к нагрузке, генератор пусковых импульсов соединен с входом устройства управления первого по очередности срабатывания размыкателя, выход устройства индикации срабатывания каждого размыкатсля (кроме последнего по очередности срабатывания) соединен с входом устройства управления каждого следующего по времеHH срабатывания размыкателя по очередности, обеспечивающей минимальные перенапряжения по отношеншо к земле элементов оборудования.

На фиг. 1 дана предлагаемая схема для восьмисекционного индуктивного накопителя; на фиг, 2 и 3 — потенциальнысдиаграммы.

Первичная обмотка накопителя состоит из восьми секций 1...8. Вторичная обмотка накопителя 9 через коммутатор присоединена к нагрузке 10.

Для снижения напряжений э IcMCHTQI: схемы по отношению к земле секции накопителя сосдинены по последоватсльно-поочередной схеме с активными сопротивлениями 11...18. Накопление тока в первичной обмотке накопителя осуществляется с помощью источника постоянного напряжения (вентильного преобразователя) 19 при разомкнутом коммутаторе 20. После окончания накопления энергии преобразователь

19 переводится в инверторный режим и шунтируется замыкателем 21. Одновременно замыкается коммутатор 20, подкл,очая накопитель к нагрузке. Начало вывода энергии задает генератор пусковых импульсов 22. Каждое из устройств управления размыкателями 23...30 обеспечивают срабатывание одного из размыкателей 31...38 прп получении командного сигнала. Размыкатели срабатывают поочередно. Первые! срабатывает размыкатель 32. Фиксация срабатываний размыкателей осуществляется устройствами индикации срабатывания 39...45.

Каждое из этих устройств индикатирует исчезновение тока в цепи соотвстствующсго размыкателя и формируют командный импульс на срабатывание следу!ощего по очередности размыкателя. После посылк1! устройством 22 пускового импульса размыкатели срабатывают в следующий очередности: 32 36 34 38 31 33 37.

При этом в любой idio»lel Времени Вывода энергии потенциал любой точки контура не превышает напряжения на одном из активных сопротивлений 11...18.

Как известно в схеме последовательнопоочередного соединения секций накопителя и активных сопротивлений, зашунтированных размыкателями, в случае одновременной посылки пусковых сигналов на устройства управления всех размыкателей, В связи с неодновременность|о их срабатывания е3 контуре козпика !от псрснапряжения пс отношению к земле. Перенапряжение достигает наибольшего значения, когда запаздывают разомкнуть цепь размыкателп. расположенные по.!ряд.

В сay«ac опрсдслсппой заданной последовательности срабатывания размыкателей величина перенапряжений! в схеме может быть существенно снижена. Для любого числа п может быть выбрана очередность срабатывания размыкатслей. обеспечивающая минимальные перенапряжения.

На фиг. 2 представлены IioTCHHI

IlpH IIooчередном сраоатывании размыкатслей 32, 36, 34, 38, 31, 35, 33, 37. Как Видно из этих диаграмм, напри>кения относптельВо земли каждого элемента контура нс прсВОсхОдят 11аппе!жение! У„пpl! Вссх к01!м тациях.

На фиг. 3 представлены потенциальныс диаграммы этого же контура при срабатыВании размыкателей 35, 36, 37, 38.

Как видно из фиг. 3, перенапряжения контура достигают 2,5.

Таким образом, изображенная на фиг. 1 схема позволяет снизить перенапряжения отдельных элемсHTQII контура В 2,5 раза.

При увеличении Еисла секций эффектикHocTb предлагаемой cxcìû возрастает, Например при п = 16, перснапряжения уменьшаются в 3,75 раза.

Формула и".îîðåòåíèÿ

Импульспьш исто шп питания большой мощности, содержащий источник постоянного тока, секционированный индуктивный накопитель, секции которого включены 110 госледоватсльпо-поочередной схеме с активными сопротивлениями, зашунтированнымп размыкатслями, при!ем IIH÷àëo первой секции накопителя соедппсно с землей, генератор пусковых импульсов, устройства управления размыкателями и устройства индикации срабатывания размыкателей, О Tл ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных Возможностей, повышения надежности и удсп1скленпя элементов оборудования, индукгикный накопитель Выпол1-сн со вторичной обмоткой, которая присоединена через ком!мутатор H нагрузке, гснсратОр пу скОВых IIWIIIj;II>cOI3 соединен с Входом устройства управления первого Ilo о !Вредности срабатывания размыкателя, Выход устройства индикации срабатывания каждого размыкателя, кроме последне"o 110 очередности срабатывания, соединен с входом устройства управления каждого следующего Ilo времени срабатывания размыкателя по очередности, обеспечивающей минпмальIlIIc перенапряжения по oTпошш!пю к зем.:.е элементов оборудован!11!.

828884 о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дубовой Л. В. и др. Сильноточшый ускоритель электронов микросскундного диапазона. т. 38, вып. 2, 1975.

2. Иванов И. Л. и Трухин В. Л. О разряде индуктивного накопителя при подключении активных нагрузок к секционированной намотке. «Энергетика и транспорт»,изд.

5 ЛН СССР, 1979, ¹ 4, с. 107 (прототип), p/ð

P/ð

Юллр Р и /ф

//ел р.г g

1;орр((«(р О, Тгорина

1>еда(,т >р И. Гокфез(ьд

I I(i(Ill(II(>.

3аказ 1190

Загорская (ипогра(,.ия Уприоеии(ра(1>из.(.((а .31oconoliclloпко,п( /г ( л/. л

Состави(сти, Е. Медведев

Тскрсд А, !(амыи(никова

11зд. Л 115 !ир(ж 150

1>! IIIHI1II Государеiiiciiiioi ко liiiclи ССС1 (о дела(я изоорсi cløé и открып(:I

113035, . (1оскьа, 7К-35, !>ауи>ск((я ii;i(, . д. 1 5