PL60481B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.IX.1970 60481 KI. 21 g, 21/01 MKP G 21 g, 3/04 AlftltOTEKA utt£b«* *im * ** Twórca wynalazku: Czeslaw Bobrowski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Instytut Techniki Ja¬ drowej), Krakóy^ (Polska) Multiplikator wysokiego napiecia Przedmiotem wynalazku jest multiplikator wyso¬ kiego napiecia, przeznaczony do zasilania urzadzen, pracujacych przy napieciu o wysokosci od kilku¬ dziesieciu do dwustu kilowoltów, jak na przyklad do generatorów neutronów predkich, stosowanych w sondach geofizycznych.Dotychczas do zasilania generatorów neutronów, stosowanych przy profilowaniu odwiertów geofi¬ zycznych, sluza kondensatory wysokiego napiecia, polaczone szeregowo z transformatorami wysokiego napiecia, wytwarzajacego napiecie o sinusoidalnym przebiegu czasowym. Wytworzone przez transfor¬ mator napiecie zmienia sie w czasie zgodnie z wzo¬ rem V(t) = Vc + VQ sin a t, w którym Vc oznacza napiecie na kondensatorze a VQ — amplitude na¬ piecia na uzwojeniu wtórnym transformatora. W celu zsynchronizowania pracy generatora neutro¬ nów z ekstremami wytwarzanego przez transfor¬ mator napiecia, sa stosowane dodatkowe urzadze¬ nia, które komplikuja uklad zasilania generatorów neutronów. Ponadto transformatory wysokiego na¬ piecia, stosowane do neutronowych sond glebino¬ wych, musza miec niewielkie wymiary gabarytowe, co przy duzej ilosci zwojów uzwojenia wtórnego pogarsza ich jakosc. W wyniku tego transformatory te ulegaja czestym awariom, powodujacym prze¬ stoje kosztownej aparatury karotazowej.Celem wynalazku jest konstrukcja prostego urzadzenia o niewielkich wymiarach gabaryto¬ wych, wytwarzajacego wysokie napiecie, konieczne 10 15 20 25 30 do zasilania generatorów neutronowych, stosowa¬ nych przy profilowaniu odwiertów geofizycznych.Wytyczony cel realizuje multiplikator wysokiego napiecia wedlug wynalazku, skladajacy sie z sze¬ regowo polaczonych kondensatorów, osadzonych na wspólnej osi i umieszczonych wewnatrz cylindra, zaopatrzonego w dwie zasilajace elektrody, przy czym bateria lub cylinder z elektrodami sa pola¬ czone ze znanym ukladem napedowym, powoduja¬ cym ruch obrotowy tych elementów wzgledem siebie.Multiplikator wysokiego napiecia sklada sie z ba¬ terii 1, szeregowo polaczonych kondensatorów 2, które sa umieszczone na wspólnej osi 3 (fig. 1 i.2).Bateria 1 jest z jednej strony ulozyskowana w nie¬ ruchomym lozysku 4, które równoczesnie pelni role zacisku wyjsciowego multiplikatora, z drugiej zas jest polaczona ze znanym elektromechanicznym ukladem napedowym, nieuwidocznionym na rysun¬ ku. Bateria 1 ma ksztalt walca i jest pokryta ma¬ sa 5 izolujaca, na przyklad zywica epoksydowa. Na pobocznicy baterii 1 znajduje sie szereg sprezynu¬ jacych styków 6, polaczonych z okladzinami dwóch sasiadujacych ze soba kondensatorów 2. Bateria 1 kondensatorów 2 znajduje sie wewnatrz izolacyjne¬ go cylindra 7, który na wewnetrznej powierzchni ma dwie równolegle elektrody 8 zasilajace, pola¬ czone ze zródlem napiecia rzedu 20 kV.Elektrody 8 sa umieszczone* wzdluz linii srubo¬ wej, tworzac niepelny zwój, przy czym odleglosc d 604813 60481 4 pomiedzy elektrodami oraz szerokosc b elek¬ trod 8 jest dobrana zgodnie z nastepujacymi wzo- « Dw rami d= -cos a oraz b = 5jtnTDw, w któ- K + l rych Dw oznacza srednice wewnetrzna cylindra 7, n — ilosc obrotów baterii 1, K — ilosc kondensato¬ rów 2, T — stala czasowa ladowania kondensato¬ rów 2 a a — kat nachylenia linii srubowej.Pojemnosc Co poszczególnych kondensatorów 2 KJ dobiera sie w oparciu o wzór Co= , w którym n AU J — oznacza prad czerpany z multiplikatora, a AU — dopuszczalne wahania napiecia multiplikatora. W przypadku zastosowania multiplikatora do zasila¬ nia impulsowych generatorów, pojemnosc Co kon- K.J.f.t densatorów okresla sie ze wzoru Co = ——, w nAU ' którym f oznacza czestosc repetycji impulsów, a t — czas ich trwania.Ze wzgledu na technologie wykonania multipli¬ katora wedlug wynalazku korzystnym jest rozmie¬ szczenie sprezynujacych styków 6 na pobocznicy baterii 1 wzdluz linii srubowej i umieszczenie zasi¬ lajacych elektrod 8 równolegle do podluznej osi cy¬ lindra 7.Dla unikniecia podczas obrotów baterii 1, duzych momentów dynamicznych, co zachodzi przy duzej predkosci obrotowej, mozna w multiplikatorze na¬ piecia wedlug wynalazku zastosowac nieruchoma baterie 1 i obrotowy cylinder 7 z zasilajacymi elek¬ trodami 8, polaczony z ukladem napedowym.Multiplikator wysokiego napiecia wedlug wyna¬ lazku wytwarza wysokie napiecie V, równe iloczy¬ nowi napiecia VQ przylozonego do zasilajacych elektrod 8 przez ilosc kondensatorów 2 baterii 1.Dzialanie multiplikatora wysokiego napiecia we¬ dlug wynalazku polega na kolejnym ladowaniu kondensatorów 2 baterii 1 do napiecia UQ panuja¬ cego pomiedzy elektrodami 8. Ladowanie konden¬ satorów 2 nastepuje w wyniku przemieszania sie styków 6, polaczonych z kondensatorami 2 wzgle¬ dem zasilajacych elektrod 8. Podczas ruchu obroto¬ wego baterii 1, wytworzonego przy pomocy ukladu napedowego, sprezynujace styki 6 slizgaja sie po wewnetrznej powierzchni cylindra 7. Geometria po¬ lozenia styków 6 wzgledem elektrod 8 zapewnia to, ze tylko jedna para styków 6 moze kontaktowac z elektrodami 8, w wyniku czego nastepuje ladowa¬ nie kondensatora 2, polaczonego tymi stykami 6.Podczas jednego pelnego obrotu baterii 1 wzgledem cylindra 7, lub cylindra 7 wzgledem nieruchomej baterii 1, zostaja wszystkie kondensatory 2 nalado¬ wane do napiecia UQ. Poniewaz kondensatory 2 sa polaczone szeregowo, na wyjsciu multiplikatora uzyskuje sie napiecie powiekszone K-krotnie.Multiplikator wysokiego napiecia wedlug wyna- 5 lazku ma wymiary zalezne wylacznie od srednicy zastosowanych kondensatorów i ich ilosci. Ponie¬ waz najistotniejsza role w wyposazeniu sond glebi¬ nowych odgrywaja wymiary poprzeczne poszcze¬ gólnych elementów, multiplikator wedlug wynalaz¬ lo ku umozliwia zastosowanie go do zasilania sond neutronowych. Ponadto multiplikator wytwarza na¬ piecie o stalym przebiegu czasowym, co pozwala na uproszczenie ukladu zasilania przez eliminacje urzadzen synchronizujacych prace generatorów 15 neutronów z ekstremami przebiegów czasowych na¬ piecia u stosowanych dotychczas transformatorów wysokiego napiecia. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1. Multiplikator wysokiego napiecia, zawieraja¬ cy kondensatory, elektrody zasilajace oraz styki sprezynujace, znamienny tym, ze szeregowo pola¬ czone kondensatory (2) tworza baterie (1), która 25 znajduje sie na wale (3), napedzanym za pomoca ukladu elektromechanicznego i jest umieszczona wewnatrz cylindra (7), wyposazonego w dwie rów¬ nolegle zasilajace elektrody (8), znajdujace sie na jego powierzchni wewnetrznej, przy czym bateria 30 (1) jest zaopatrzona w szereg sprezynujacych sty¬ ków (6), polaczonych z elektrodami, sasiadujacych ze soba kondensatorów (2). 2. Multiplikator wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze styki (6) sa umieszczone wzdluz prostej równo- 35 leglej do podluznej osi baterii (1) a zasilajace elek¬ trody (8) maja ksztalt niepelnego zwoju linii sru¬ bowej. 3. Multiplikator wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze styki (6) sa umieszczone na pobocznicy baterii (1) wzdluz osi srubowej, natomiast zasilajace elektro¬ dy (8) sa równolegle do podluznej osi symetrii cy¬ lindra (7). 4. Multiplikator wedlug zastrz. 1—3 znamienny 45 tym, ze bateria (1) kondensatorów (2) jest zamoco¬ wana nieruchomo wewnatrz cylindra (7), który jest polaczony z ukladem napedowym, wprawiajacym go w ruch obrotowy. 5. Multiplikator wedlug zastrz. 1, 2, 3 i 4 zna- 50 mienny tym, ze nieruchome lozysko (4), w którym jest zpmocowany wal (3) baterii (7) stanowi równo¬ czesnie wyjsciowy zacisk multiplikatora.KI. 21 g, 21/01 60481 MKP G 21 g, 3/04 Fig.

2. Fis 3 PL PL