Генератор импульсов высокого напряжения
Патент 860294
Авторы
Классы МПК
Генератор импульсов высокого напряжения
Иллюстрации
Реферат
О Il И С А Н И Е ()860294
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистичесини
Республик (61) Дополнительное к звт. свид-ву— (22) Заявлено 07.08. 39 (21) 2807288/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) П риоритет (51) М. Кд.
" 03 K 3/53 Ъоударотаеиный комитет
СССР
ND делам изабретеиий и открытий
ОпУбликовано 30. 08. 81. Бюллетеиь № 32 (5З ) уд К621 . 373 (088.8) Дата опубликования описания 31.08.81 (72) Автор,. изобретения
Б. В. Семкин
Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового
Красного Знамени политехническом институте
1им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, в частности к генераторам высоковольтных импульсов, и может быть использовано для испытаний изоляции;.
Известен генератор импульсов высокого напряжения, собранный по схеме Аркадьева-Маркса, содержащий источник напряжения постоянного тока с одним потенциальным полюсом, каскад формирования импульсов из ряда ступеней с накопительными конденсаторами, обкладки которых соединены через зарядные дроссели (резисторы)с одноименными обкладками конденсаторов со седних ступеней, и разрядники, включенные между разноименными обкладками конденсаторов соседних ступеней (1).
Недостаток этого генератора— большое число разрядников и зарядных дросселей, что приводит к низкой стабильности срабатывания.
Наиболее близким техническим ре-. шением к предлагаемому изобретению является генератор импульсов высокого напряжения, содержащий источник гитания, подключенный чере" два защитных дросселя к ступеням накопительных конденсаторов, причем каждая из ступеней состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов, зарядные дроссели, соединенные с одноименными обкладками накопительных конденсаторов между ступенями, и разрядники, включенные между кондеисаторами соседних ступеней 21.
Существенный недостаток известного генератора — нивкая стабильность срабатывания разрядников, связанная с относительно малым.перенапряжением на втором разряднике. включенном между первой и второй ступенями.
После срабатывания первого разрядника теоретические перенапряжения на втором, третьем и последующих разрядниках составляют 1,5; 2,5; 3,5 раза и т.д., а практически они еще меньше
Кроме того, в известном генераторе
3 860 необходимо применять источник постоянного тока с тремя полюсами, два из которых разнополярные потенциальные.
Цель изобретения — повышение ста.о бильности срабатывания генератора и упрощение его конструкции.
Поставленная цель достигается тем. что s генераторе импульсов высокого напряжения, содержащем источник питания, подключенный через два защитных дросселя к ступеням накопительных конденсаторов, причем каждая из ступеней состоит из двух последователь тельно соединенных конденсаторов, зарядные дроссели, соединенные с одноименными обкладками накопительных конденсаторов между ступенями и разрядники, включенные между конденсаторами ссседних ступеней, общая клемма конденсаторов первой ступени подключена к первому полюсу источника питания через первый защитный дроссель, имею щий отвод, соединенный через разрядник со вторым полюсом источника, к которому подключены противоположные клеммы конденсаторов первой ступени, причем одна из этих клемм подключена через второй защитный дроссель.
Такое выполнение генератора позволяет повысить перенапряжение на втором и последующем разрядниках до 2,5;
3,5 и т.д.,чем достигается стабильность переключения ступеней из параллельного в последовательное, а следовательно, и стабильность срабатывания генератора. При равной кратности выходного напряжения, генератор содержит источник постоянного тока с одним потенциальным полюсом (вместо двух в известном1 что упрощает генератор.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора.
Генератор импульсов высокого напряжения содержит источник I напряжения (с амппитудой постоянного (выпрямленного)тока, подключенный через защитные дроссели 2 и 3 соответственно с индуктивностями L< и L ступени накопительных конденсаторов
4, по два в каждой ступени, разрядники 5 включенные между ступенями, зарядные дроссели б с индуктивностью -, каждый, соединвнные с одноименными обкладками накопительных кон. денсаторов между ступенями, Дроссель
2 имеет отвод в точке, разделяющей его на две части (с индуктивностями
294
ЭО
Так например, конденсатор 4 третьей ступени нижнего плеча перезаряжается по цепи, содержащей часть дросселя 2 (g) и четыре дросселя 6, конденсатор
4 первой ступени — только через дроссель 2 (L ) . Равномерная перезарядка (инверсия)на всех конденсаторах нижнего плеча обеспечивается условием
Lg)) g Е L4 . Условие Lg+) выбрано для йредотвращения инверсии заряда на конденсаторах верхнего плеча за время инверсии конденсаторов нижнего плеча, После полной инверсии заряда на конденсаторах 4 нижнего плеча под действием разности потенциалов 5 U срабатывает разрядник 5 между первой и .второй ступенями, и конденсаторы первой и второй. ступеней соединяются последовательно. При этом напряжение на разряднике 5 между второй и третьей ступенями достигает значения 5 U, {а перенапряже ле P«/2. Разряд- ° ник 5 между второй и третьей ступенями срабатывает и т.д.
В результате повышения перенапряжения на втором и последующем разрядниках в. разрядной цепи генератора повышается стабильность работы генератора, снижаются требования к настройке разрядных промежутков в разрядниках. Кроме того, при равной кратности выходного напряжения с известным генератором используется лишь один высоковольтный выпрямитель, а не два, и на один разрядник в разрядной цепи меньше последнее при малом числе ступеней позволяет в сочастей и Ly; Q), причем индуктивность между отводом и общей клеммой конденсаторов первой ступени соответствует условию («})) L ) 1- q)) 3(4
9 3 4
Между общей шиной и отводом включен вспомогательный разрядник 7. При включении источника 1 конденсаторы
4 заряжаются по цепям, при этом за счет 1 Э В 4, и )) 12 зарядка
Я всех конденсаторов осуществляется практически равномерно. Поскольку конденсаторы 4 в каждой ступени заряжаются токами противоположных направлений, то напряжения на них после зарядки направлены встречно как показано для примера на второй ступени сплошными стрелками . После окончания зарядки, принудительно или на самоходе срабатывает вспомогательный разрядник 7, и конденсаторы нижнего плеча схемы перезаряжаются.
5 860294 вокупности с более высоким напряже= п нисм на разрядниках обеспечитЬ луч- г шие разрядные характеристики, например, длительность фронта генериру- в емого импульса 3 в
Формула изобретения
Составитель В. Казаков
Редактор И. Ковальчук ТехредМ,Табакович Корректор.у, Пономаренко
Заказ 7572/85 Тираж 988 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауаская иаб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Генератор импульсов высокого на 10 пряжения, содержащий источник питания, подключенный через два защит ных дросселя к ступеням накопительных конденсаторов, причем каждая из ступеней состоит из двух последователь-1% но соединенных конденсаторов, зарядные дроссели, соединенные с одно" именными обкладками накопительных конденсаторов между ступенями и разрядники, включенные между конденсато. 3© рами соседних ступеней, о т л ич а ю шийся тем. что, с целью овышения стабильности срабатываиия енеретора и упрощения его KOHcTpI ции, общая клемма конденсаторов ac@ ой ступени подключена к пер. ому полюсу источника питания через первый защитный дроссель, имеющий отвод, соединенный через разрядник. со вторым полюсом, к которому подключены противоположные клеммы конденсаторов первой ступени, причем одна из этих клемм подключена через второй защитный дроссель.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ф 617810, кл. Н 03 К 3/53, 30.07.78.
2. Итоги исследова;ия по энерге,тике и машиностроению. Труды межвузовской научной конференции, Иэд. .Томского университета Томск, 1968, с,24, рис. 4 (прототип).