RU107652U1 - INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR - Google Patents
INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU107652U1 RU107652U1 RU2011112095/08U RU2011112095U RU107652U1 RU 107652 U1 RU107652 U1 RU 107652U1 RU 2011112095/08 U RU2011112095/08 U RU 2011112095/08U RU 2011112095 U RU2011112095 U RU 2011112095U RU 107652 U1 RU107652 U1 RU 107652U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- inductive
- thyristor
- drive
- inductive storage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Индуктивно-емкостной генератор импульсов тока, содержащий однофазный ударный генератор, статорная обмотка которого через первый тиристор подключена к обмотке индуктивного накопителя, второй тиристор, включенный параллельно обмотке индуктивного накопителя так, что катоды обоих тиристоров подключены к входному зажиму обмотки индуктивного накопителя, а выходной зажим обмотки индуктивного накопителя, анод второго тиристора и входной зажим статорной обмотки ударного генератора образуют общую точку, на ферромагнитном сердечнике индуктивного накопителя размещена согласно включенная и индуктивно связанная с обмоткой индуктивного накопителя дополнительная обмотка, индуктивность которой в 25-100 раз меньше индуктивности обмотки индуктивного накопителя, причем параллельно дополнительной обмотке подключена ветвь с последовательно включенными третьим тиристором и нагрузкой, отличающийся тем, что параллельно обмотке индуктивного накопителя включен конденсатор, одним выводом подключенный к входному зажиму индуктивного накопителя, а другим выводом - в общую точку. An inductive-capacitive current pulse generator containing a single-phase shock generator, the stator winding of which is connected through the first thyristor to the winding of the inductive storage ring, the second thyristor connected in parallel to the winding of the inductive storage ring so that the cathodes of both thyristors are connected to the input terminal of the winding of the inductive storage ring, and the output terminal of the winding inductive storage, the anode of the second thyristor and the input terminal of the stator winding of the shock generator form a common point, inductance on the ferromagnetic core the additional drive is placed according to the included and inductively connected with the winding of the inductive drive additional winding, the inductance of which is 25-100 times less than the inductance of the winding of the inductive drive, and parallel to the additional winding is connected a branch with a third thyristor connected in series and the load, characterized in that it is parallel to the winding of the inductive drive a capacitor is turned on, with one pin connected to the input terminal of the inductive storage, and with the other pin to a common point.
Description
Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована для питания ускорителей, плазмотронов, лазеров и т.п.The utility model relates to pulsed technology and can be used to power accelerators, plasmatrons, lasers, etc.
Известен индуктивный генератор импульсов тока, выбранный в качестве прототипа, содержащий однофазный ударный генератор, статорная обмотка которого через первый тиристор подключена к обмотке индуктивного накопителя, второй тиристор, включенный параллельно обмотке индуктивного накопителя так, что катоды обоих тиристоров подключены к входному зажиму обмотки индуктивного накопителя, а выходной зажим обмотки индуктивного накопителя, анод второго тиристора и входной зажим статорной обмотки ударного генератора образуют общую точку. На ферромагнитном сердечнике индуктивного накопителя, размещена согласно включенная и индуктивно связанная с обмоткой индуктивного накопителя дополнительная обмотка, индуктивность которой в 25-100 раз меньше индуктивности обмотки индуктивного накопителя, причем параллельно дополнительной обмотке подключена ветвь с последовательно включенными третьим тиристором и нагрузкой, [патент РФ на полезную модель №87847, МПК Н03К 17/08 (2006.01), опубл. 20.10.2009, Бюл. №29].Known inductive current pulse generator, selected as a prototype, containing a single-phase shock generator, the stator winding of which is connected through the first thyristor to the winding of the inductive drive, the second thyristor connected in parallel to the winding of the inductive drive so that the cathodes of both thyristors are connected to the input terminal of the winding of the inductive drive, and the output terminal of the winding of the inductive storage, the anode of the second thyristor and the input terminal of the stator winding of the shock generator form a common point. On the ferromagnetic core of the inductive storage, placed according to the included and inductively connected to the winding of the inductive storage additional winding, the inductance of which is 25-100 times less than the inductance of the winding of the inductive storage, and a branch with a third thyristor and a load connected in series is connected in parallel with the additional winding, [RF patent for Utility Model No. 87847, IPC Н03К 17/08 (2006.01), publ. 10/20/2009, bull. No. 29].
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности регулирования длительности и амплитуды передаваемого импульса тока в нагрузке при неизменных параметрах индуктивного накопителя. При питании, например, лазеров, электрогидравлических устройств, плазмотронов возникает необходимость регулирования длительности и амплитуды формируемого импульса тока. Это связано с изменением числа витков и конструкции магнитопровода индуктивного накопителя, что практически невозможно.The disadvantage of this device is the inability to control the duration and amplitude of the transmitted current pulse in the load with constant parameters of the inductive storage. When feeding, for example, lasers, electro-hydraulic devices, plasmatrons, it becomes necessary to control the duration and amplitude of the generated current pulse. This is due to a change in the number of turns and the design of the magnetic circuit of the inductive storage, which is almost impossible.
Задачей полезной модели является возможность регулирования длительности и амплитуды импульса тока в нагрузке без изменения конструктивных параметров индуктивного накопителя.The objective of the utility model is the ability to control the duration and amplitude of the current pulse in the load without changing the design parameters of the inductive storage.
Данная задача достигается тем, что индуктивно-емкостной генератор импульсов тока так же, как и устройство прототипа содержит однофазный ударный генератор, статорная обмотка которого через первый тиристор подключена к обмотке индуктивного накопителя, второй тиристор, включенный параллельно обмотке индуктивного накопителя так, что катоды обоих тиристоров подключены к входному зажиму обмотки индуктивного накопителя, а выходной зажим обмотки индуктивного накопителя, анод второго тиристора и входной зажим статорной обмотки ударного генератора образуют обитую точку, на ферромагнитном сердечнике индуктивного накопителя, размещена согласно включенная и индуктивно связанная с обмоткой индуктивного накопителя дополнительная обмотка, индуктивность которой в 25-100 раз меньше индуктивности обмотки индуктивного накопителя, причем параллельно дополнительной обмотке подключена ветвь с последовательно включенными третьим тиристором и нагрузкой.This task is achieved by the fact that the inductive-capacitive current pulse generator, like the prototype device, contains a single-phase shock generator, the stator winding of which is connected through the first thyristor to the winding of the inductive drive, the second thyristor connected in parallel to the winding of the inductive drive so that the cathodes of both thyristors connected to the input terminal of the inductive drive winding, and the output terminal of the inductive drive winding, the anode of the second thyristor and the input terminal of the stator winding of the shock gene the stator form an inhabited point, on the ferromagnetic core of the inductive storage, placed according to the additional winding connected and inductively connected to the winding of the inductive storage, the inductance of which is 25-100 times less than the inductance of the winding of the inductive storage, and a branch with a third thyristor and a load connected in series with the additional winding .
Согласно полезной модели параллельно обмотке индуктивного накопителя включен конденсатор, одним выводом подключенный к входному зажиму индуктивного накопителя, а другим выводом в общую точку.According to a utility model, a capacitor is connected in parallel with the winding of the inductive storage, connected to the input terminal of the inductive storage by one output, and by the other to a common point.
Полезная модель имеет следующие преимущества перед устройством прототипа:The utility model has the following advantages over the prototype device:
благодаря включению параллельно обмотке индуктивного накопителя конденсатора одним выводом подключенного к входному зажиму индуктивного накопителя, а другим выводом в общую точку появляется возможность регулирования длительности и амплитуды импульса тока в нагрузке путем изменения емкости конденсатора без изменения конструктивных параметров индуктивного накопителя.due to the parallel connection of the inductive capacitor storage coil with one output of the inductive storage device connected to the input terminal, and the other output to a common point, it becomes possible to control the duration and amplitude of the current pulse in the load by changing the capacitance of the capacitor without changing the design parameters of the inductive storage.
На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг.2 - графики ЭДС и тока статорной обмотки ударного генератора, тока в обмотке индуктивного накопителя, импульса тока в нагрузке.Figure 1 presents the circuit diagram of the device, figure 2 - graphs of the EMF and the current of the stator winding of the shock generator, the current in the winding of the inductive storage, current pulse in the load.
Индуктивно-емкостной генератор импульсов тока содержит однофазный ударный генератор, статорная обмотка 1 которого (фиг.1), подключена через первый тиристор 2 к обмотке индуктивного накопителя 3. Параллельно обмотке индуктивного накопителя 3 включены второй тиристор 4 и конденсатор 5, так что катоды обоих тиристоров и один вывод конденсатора 5 подключены к входному зажиму обмотки индуктивного накопителя 3, а выходной зажим обмотки индуктивного накопителя 3, анод второго тириотора 4, другой вывод конденсатора 5 и входной зажим статорной обмотки ударного генератора 1 образуют общую точку. Входной зажим дополнительной обмотки 6 подключен к выходному зажиму нагрузки 8, входной зажим которой подключен к катоду третьего тиристора 7, а выходной зажим дополнительной обмотки 6 подключен к аноду третьего тиристора 7, вследствие чего обмотки имеют согласное включение.The inductive-capacitive current pulse generator contains a single-phase shock generator, the stator winding of which 1 (Fig. 1) is connected through the first thyristor 2 to the winding of the inductive drive 3. In parallel with the winding of the inductive drive 3, a second thyristor 4 and a capacitor 5 are connected, so that the cathodes of both thyristors and one terminal of the capacitor 5 is connected to the input terminal of the winding of the inductive storage device 3, and the output terminal of the winding of the inductive storage device 3, the anode of the second tiriotor 4, the other terminal of the capacitor 5 and the input terminal of the stator winding shock generator 1 form a common point. The input terminal of the additional winding 6 is connected to the output terminal of the load 8, the input terminal of which is connected to the cathode of the third thyristor 7, and the output terminal of the additional winding 6 is connected to the anode of the third thyristor 7, as a result of which the windings have a consonant inclusion.
Устройство работает следующим образом. Ударный генератор приводится во вращение и в его статорной обмотке 1 возбуждается ЭДС 9 (фиг.2). В момент времени t1 включается первый тиристор 2, подключающий генератор 1 к обмотке индуктивного накопителя 3. По цепи генератор 1 - первый тириотор 2 - обмотка индуктивного накопителя 3 начинает протекать ток 10. В момент времени t2, когда ЭДС генератора переходит нулевое значение и ток 10 начнет уменьшаться, срабатывает второй тиристор 4, шунтирующий обмотку индуктивного накопителя 3. Через обмотку индуктивного накопителя 3 и второй тиристор 4 начинает протекать ток 11, а ток 10 статорной обмотки 1 ударного генератора уменьшается до нуля и в момент времени t3 первый тиристор 2 закрывается. В момент времени t4 вновь срабатывает первый тиристор 2, ток статорной обмотки 1 ударного генератора растет и в момент времени t5 становится равным току 11 второго тиристора 4, при дальнейшем увеличении тока статорной обмотки 1 ударного генератора ток второго тиристора 4 упадет до нуля и второй тиристор 4 закрывается. В момент времени t6, когда ток статорной обмотки 1 ударного генератора достигнет максимума, вновь срабатывает второй тиристор 4, шунтирующий обмотку 3 индуктивного накопителя. Таким образом, идет процесс накопления энергии в обмотке индуктивного накопителя, осуществляемый за 10-30 периодов ЭДС 9. На фиг.2 представлены всего лишь три периода ЭДС, что вполне достаточно для пояснения принципа работы устройства. Амплитуда импульса тока с каждым циклом накопления увеличивается и может достигнуть тока внезапного короткого замыкания ударного генератора, а энергия, запасаемая в обмотке индуктивного накопителя, может в несколько раз превышать электромагнитную энергию ударного генератора. Например, при соотношении индуктивного сопротивления обмотки индуктивного накопителя Хн и ударного сопротивления Худ статорной обмотки ударного генератора Хн/Худ=8 в обмотке индуктивного накопителя можно сосредоточить энергию равную 3.75 энергии внезапного короткого замыкания ударного генератора [Сипайлов Г.А., Хорьков К.А. Генераторы ударной мощности. М.: Энергия, 1979]. В момент времени t7, когда ток статорной обмотки 1 ударного генератора в очередной раз достигнет максимума, срабатывает третий тиристор 7 и, так как второй тиристор 4 на последнем этапе не включается, энергия, запасенная в обмотке 3 индуктивного накопителя, заряжает конденсатор 5. Разряд конденсатора 5 на обмотку индуктивного накопителя 3 посредством индуктивной связи формирует в дополнительной обмотке 6 импульс тока 12, который через тиристор 7 передается в нагрузку 8. В момент времени t8 импульс тока 12 уменьшается до нуля, устройство возвращается в исходное состояние и цикл накопления повторяется вновь.The device operates as follows. The shock generator is driven into rotation and in its stator winding 1 is excited by the EMF 9 (figure 2). At time t 1, the first thyristor 2 is turned on, connecting the generator 1 to the winding of the inductive storage 3. Through the circuit, the generator 1 - the first thyristor 2 - the winding of the inductive storage 3 starts to flow current 10. At time t 2 , when the emf of the generator goes to zero and the current 10 begins to decrease, the second thyristor 4, which shunts the winding of the inductive drive 3, is triggered. The current 11 starts to flow through the winding of the inductive drive 3 and the second thyristor 4, and the current 10 of the stator winding 1 of the shock generator decreases to zero even at time t 3, the first thyristor 2 is closed. At time t 4 , the first thyristor 2 reacts again, the current of the stator winding 1 of the shock generator increases and at time t 5 it becomes equal to the current 11 of the second thyristor 4, with a further increase in the current of the stator winding 1 of the shock generator, the current of the second thyristor 4 drops to zero and the second thyristor 4 is closed. At time t 6 , when the current of the stator winding 1 of the shock generator reaches its maximum, the second thyristor 4, which shunts the winding 3 of the inductive storage, is activated again. Thus, there is a process of energy storage in the winding of the inductive storage, carried out for 10-30 periods of EMF 9. Figure 2 presents only three periods of EMF, which is enough to explain the principle of operation of the device. The amplitude of the current pulse with each accumulation cycle increases and can reach the current of a sudden short circuit of the shock generator, and the energy stored in the winding of the inductive storage can several times exceed the electromagnetic energy of the shock generator. For example, at a ratio of winding inductance of the inductive storage X n and X ud shock resistance of the stator winding of the generator impactor X n / X = 8 beats in the winding of the inductive storage can focus energy equal to 3.75 sudden energy surge generator short circuit [Sipajlo GA Ferrets K.A. Impact generators. M .: Energy, 1979]. At time t 7 , when the current of the stator winding 1 of the shock generator once again reaches a maximum, the third thyristor 7 is activated and, since the second thyristor 4 is not turned on at the last stage, the energy stored in the winding 3 of the inductive storage charges the capacitor 5. Discharge of the capacitor 5 to the winding of the inductive storage 3 by inductive coupling generates a current pulse 12 in the additional winding 6, which is transmitted through the thyristor 7 to the load 8. At time t 8, the current pulse 12 decreases to zero, the device returns They return to their initial state and the accumulation cycle repeats again.
С помощью программы Electronics Workbenc были проведены исследования модели заявляемого устройства имеющего параметры: ЭДС статорной обмотки ударного генератора 1-200 В, частота - 50 Гц, индуктивность обмотки 3 индуктивного накопителя составила 1 Гн, суммарное активное сопротивление статорной обмотки 1 и обмотки индуктивного накопителя 3-0,2 Ом, индуктивность дополнительной обмотки 6-0,01 Гн, взаимная индуктивность - 0,5 Гн, коэффициент связи обмоток близкий к 1, суммарное активное сопротивление дополнительной обмотки 6 и нагрузки 8-0,5 Ом. Величина тока, запасаемого в обмотке 3 индуктивного накопителя, составила 273 А. При подключении конденсатора 5 емкостью 1000 мкФ, в нагрузке 8 формируется импульс тока амплитудой 388 А, длительностью 0,1 с и максимальной мощностью 3,88 кВт.Using the Electronics Workbenc program, studies were conducted on the model of the claimed device having the parameters: EMF of the stator winding of the shock generator 1-200 V, frequency - 50 Hz, the inductance of winding 3 of the inductive storage ring was 1 H, the total active resistance of the stator winding 1 and windings of the inductive storage 3- 0.2 Ohm, the inductance of the additional winding is 6-0.01 G, the mutual inductance is 0.5 G, the coupling coefficient of the windings is close to 1, the total active resistance of the additional winding 6 and the load is 8-0.5 Ohm. The current stored in the winding 3 of the inductive drive was 273 A. When a capacitor 5 with a capacity of 1000 μF is connected, a current pulse of 388 A amplitude, 0.1 s duration and a maximum power of 3.88 kW is formed in load 8.
При подключении конденсатора 5 емкостью 100 мкФ, в нагрузке 8 формируется импульс тока амплитудой 1 кА, длительностью 0,032 с и максимальной мощностью 31,25 кВт.When a capacitor 5 with a capacity of 100 μF is connected, a current pulse with an amplitude of 1 kA, a duration of 0.032 s, and a maximum power of 31.25 kW is formed in load 8.
Таким образом, включение параллельно обмотке индуктивного накопителя конденсатора, одним выводом подключенного к входному зажиму индуктивного накопителя, а другим выводом в общую точку позволяет в широких пределах регулировать амплитуду и мощность импульса нагрузки путем изменения емкости конденсатора без изменения конструктивных параметров индуктивного накопителя.Thus, turning on the inductance of the capacitor in parallel with the winding, with one output of the inductive drive connected to the input terminal and the other with a common point, allows wide control of the amplitude and power of the load pulse by changing the capacitance of the capacitor without changing the design parameters of the inductive storage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112095/08U RU107652U1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112095/08U RU107652U1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU107652U1 true RU107652U1 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=44756159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011112095/08U RU107652U1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU107652U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643665C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Inductance-capacitance oscillator |
-
2011
- 2011-03-30 RU RU2011112095/08U patent/RU107652U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643665C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Inductance-capacitance oscillator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102158088A (en) | All-solid-state repetitive-frequency nanosecond pulse source | |
| RU130168U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU107652U1 (en) | INDUCTIVE-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU162229U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU120825U1 (en) | AUTO TRANSFORMER CURRENT PULSE GENERATOR | |
| CN105207515B (en) | A kind of repetitive frequency pulsed power current source | |
| RU2398247C1 (en) | Pulsed drive of electromagnetic seismic source | |
| RU159897U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU87847U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU2524574C1 (en) | Resonant electromagnetic accelerator with loss compensation | |
| CN202501081U (en) | Silent electromagnetic valve with electricity saving function | |
| RU115988U1 (en) | TRANSFORMER-CAPACITIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| CN201805367U (en) | Inductive energy storage microsecond level high-power pulse current source | |
| Li et al. | A flexible waveform conditioning strategy of an air-core pulsed alternator | |
| CN107165758A (en) | A kind of high-current pulsed electron beam source light remote control ignition driver | |
| RU2670102C2 (en) | Method of low voltage accumulator electric power supply and device for its implementation | |
| RU2558693C2 (en) | Power generation method and inductance oscillator for its implementation | |
| RU167664U1 (en) | INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU2459395C1 (en) | Linear induction accelerator | |
| RU144235U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU2619779C1 (en) | Cold cathode thyratron control device | |
| RU2707699C1 (en) | Method for recuperation of electric power and device for its implementation | |
| RU25131U1 (en) | CURRENT PULSE GENERATOR | |
| RU156007U1 (en) | INDUCTIVE-PULSE GENERATOR | |
| RU2509409C1 (en) | Current pulse generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120331 |