Устройство импульсного питания катушки индуктивности

Устройство импульсного питания катушки индуктивности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистичвскии

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

<1>871308 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2586664/18-21 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано07,1а81. Бюллетень 14 37

Дата опубликования описания 07.1081 (5I Р g> 3

Н 03 К 3/53

ГосударственныЯ коинтет

СССР по дыви нзобретеннЯ н открытнЯ (5З) ПЖ 621. 373. .431(088.8) (72) Авторы изобретения

О.A. Гусев, Е.М. Меллех и Е.П. Павлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ КАТУШКИ

ИНДУКТИВНОСТИ

Изобретение относится к импульсной электроэнергетике, а именно к генераторам импульсов тока для питания катушек индуктивности. Такие генераторы находят широкое применение для формирования импульсных магнитных полей высокой интенсивности, используемых, например, в качестве фокусирующих и поворотных магнитов в трактах транспортировки мощных пучков заряженных частиц, для физических исследований и пр.

Известно устройство импульсного питания катушки индуктивности, состоящее из батареи конденсаторов, дроссе- 15 ля, диодов и коммутирующей аппаратуры 1Д .

Недостатком таких устройств является необходимость в мощном высоковольтном источнике зарядки. 20

Ближайшим по технической сущности к данному изобретению является устройство импульсного питания катушки индуктивности, содержащее индуктивный накопитель, включенный через выключатель в диагональ постоянного тока выпрямительного моста, который. другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор 30 и последовательная цепь из катушки ийдуктивности и коммутатора (21

Недостатком такого устройства является недостаточно высокая амплитуда тока в катушке индуктивности (всего в 2 раза превышающая ток индуктивного накопителя), вследствие чего для получения больших импульсных токов требуется достаточно мощный (хотя и низковольтный) источник питания.

Целью настоящего изобретения является снижение потребляемой мощности за счет увеличения тока в катушке индуктивности, при сохранении (или даже уменьшении) мощности источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания катушки нндуктивности, содержащем индуктивный накопитель, включенный через выключатель в-диагональ постоянного тока выпрямительного моста, который другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор и последовательная цепь из -катушки индуктивности и коммутатора, конденсатор зашунтирован диодом во встречном направлении, а параллельно коьмутатору включен дополнительный конденса871308 тор, эашунтировакный диодом во встречном направлении.

Принципиальная электрическая схема устройства импульсного питания катушки индуктивности показана на чертеже.

Индуктивный накопитель 1 включен через выключатель 2 в диагональ выпрямительного моста 3, питаемого от источника питания 4. Параллельно выключателю 2 подключены конденсатор 5, диод 6 во встречном направлении, а также соединенные последовательно катушка индуктивности 7 и коммутатор

8, параллельно которому подключены диод 9 во встречном направлении и дополнительный конденсатор 10.

Ф

Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии выключатель 2 и коммутатор 8 замкнуты. При включении источника питания начинается зарядка индуктивного. накопителя 1 через замкнутые контакты выключателя 2 до тока амплитудой Эо (направле- ние тока указано на схеме стрелкой).

Затем выключатель размыкается и начинается зарядка катушки индуктивности 7 через конденсатор 5 и замкнутые

° контакты коммутатора 8. Процесс зарядки током катушки 7 имеет колебательный характер, и к концу процесса за-I рядки амплитуда тока в катушке 7 достигается величины 2 Jq (направление тока в катушке индуктивности 7 при этом показано сплошной стрелкой).

Достигший максимума ток в катушке

7 циркулирует через замкнутый коммутатор 8 и диод 6. Затем размыкается коммутатор 8, в результате чего начинается колебательный заряд дополнительного конденсатора 10 током катушки 7 через диод 6.

После зарядки дополнительного конденсатора 10 до максимума замыкается выключатель 2. При этом дополнительный конденсатор 10 разряжается колебательно через катушку 7 и выключатель 2. В момент полного разряда дополнительного конденсатора 10 ток в катушке 7 достигает амплитуды 2 Эо и имеет обратное направление (показано на схеме пунктирной стрелкой) .

После достижения током в катушке 7 максимального значения он затем циркулирует по цепи: катушка 7, выключатель 2, диод 9. Одновременно происходит зарядка индуктивного накопителя 1 от источника питания через замкнутый выключатель 2.

После достижения током индуктивного накопителя значения 3О выключатель 2 размыкается. В результате этого начинается зарядка конденсатора 5 токами иэ двух ветвей: током

30 индуктивного накопителя (через диоды выпрямительного моста 3 и током 2ЭО катушки индуктивности 7 (через диод 9) . По окончании зарядки конденсатора 5 замыкается коммутатор

8.. При этом конденсатор 5 разряжается колебательно на катушку 7 (разрядке через индуктивный накопитель 1 препятствуют диоды выпрямительного моста 3) . В результате ток в катушке 7 меняет знак (направление его показано сплошной стрелкой) и достигает амплитуды ЗЭО . Далее процесс многократно повторяется, причем с каждьм

2Q циклом перезаряда ток в катушке 7 .возрастает на величину, Таким образом, описанное устройство позволяет использовать низ коволь тный маломощный источник для питания

g5 катушки индуктивности импульсными токами большой амплитуды, во много раз превышающей ток источника питания.

Формула изобретения устройство импульсного питания катушки индуктивности, содержащее индуктивный накопитель, включенный через выключатель в диагональ посто-. янного тока выпрямительного моста, который другой диагональю подключен к источнику питания, причем параллельно выключателю подключены конденсатор и последовательная цепь из катушки индуктивности и коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, конденсатор эашунтирован диодом во встречном направлении,а параллельно коммутатору включен дополнительный конденсатор, эашунтированный дио дом во встречном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе

1. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. Под ред..

В.С.Комелькова, М., 1970, с. 240-241.

2.. Кнопфель Т. Сверхсильные импульсные магнитные поля, М., 1972, с. 167, рис. 6-10 (прототип) .

871308

Составитель В.Чорба

Редактор Г.Федотов Техред А.Савка Корректрр С.ЩомаК

Заказ 8454/28 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 !