SU1035784A1 - Генератор импульсов тока - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержа ций N емкостных накопительных элементов, где N 1, каждый из которых подключен к нагрузке через отдельный разр дник, содержащий два кольцевых электрода, расположенных соосно Со стержневым управл ющим электродом, от л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью увеличени  крутизны импульса тоХа в нагрузке, в нем один из разр дников выполнен с N+1 кольцевыми электродами, расположенными сооснЬ со стержневым управл ющим электродом,причем емкостные накопительные элементы соединены между собой последовательно, а кажда  точка со.единени  накопительных элементов подключена к одному (Л из кольцевых электродов. ;:о СП 30 4;;:

Description

Изобретение относитс  к технической физике и предназначено дл  получени  мощных импульсных токов с боль/шой скоростью нарастани  тока в нагрузке .

Известен генератор импульсных токов больших энергий Дж, разработанный дл  получени  и исследовани  высокотемпературной плазмы и дл  технологических операций, содержащий большое число-коммутирующих разр дНИКОВ , соединенных с нагрузкой посредством малоиндуктивлых кабелейCl

Возможнбсть получени  той или иной амплитуды тока зависит от энергии батареи. Поэтому предельную амплитуду тока можно осраничить только объемом батареи (если ток генератора определ етс  только индуктивностью, :а не активным сопротивлением), Максимальное значение скорости нарастани  тока .в заданной нагрузке ограничиваетс  предельной величиной рабочего напр жени  и эквивалентной индуктивности , котора  состоит из индуктивности нагрузки и собственной (паразитной) индуктивности генератора , равной сумме эквивалентных индуктивностей всех элементов, за исключением индуктивности нагрузйи. В известном генераторе максимально возможна  скорость нарастани  тока не может Превышать 5 ,6 10 А/с, так как трудно.осуществить одновременное срабатывание большого числа разр дников при их параллельной работе.

Наиболее близким к изобретению  в л етс  генератор импульсов тока, содержащий N емкостных накопительных элементов, где N 7 1 и целое 1исло, кажльзй из которых. присоединен к нагрузке через отдельный разр дник, содержащий два кольцевых электрода, расположе 1ньтх; соосно со стержневым электродом. Напр жение основного источника питани  приложено -к кольцевым электродам, на стержневой элекрод с помощью омического делител  напр жени  Подаетс  средний потенциал С 2.

При подаче на управл ющий электро высоковольтного поджигающего импульса пробиваетс  промежуток междуодни из главных, электродов и управл кицим электродом, вследствие чего полное напр жение оказываетс  приложенным ко второму промежутку, который также пробиваетс , при этом разр дный контур замыкаетс . При параллельном включении Н 10 разр дников каскадного типа удаетс  получить импульсные токи до 1 10 А со скоростью нарастани  тока в нагрузке до 3-10 А/с, а дл  получени  импульсов Тока с более высокой скоростью нарастани  в этом генераторе необходимо синхронно включать N разр дников с

разбросом включени  (У 5 ()с, что невыполнима.

Цель изобретени  - увеличение крутизны импульса тока в нагрузке.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генераторе импульсов тока, содержащем .N емкостных накопительных элементов, где N 1,каждый из которых подключен к нагрузке через отдельный разр дник, содержащий два кольцевых электрода,расположенных соосно со стержневым управл щим электродом, в нем один из разр дников выполнен с N4-1 кольцевыми электродами, расположенными соосно со стержневым управл ющим электродом , причем емкостные накопительные элементы соединены между собой последовательно , а кажда  точка соединени  накопительных элементов подключена к одному из кольцевых электродов.

На Чертеже представлена принципиальна  схема генератора импульсов тока, содержащего четыре накопительных элемента, включаемых на нагрузку одним искровым разр дником.

Генератор импульсов тока содержит нагрузку 1, разр дник с п тью кольцевыми электродами 2 и расположенным соосно с ними стержневым управл ющим электродом 3, источник 4 посто нного напр жени , соединенных через Точку 5,N накопительных элементов 6, источник 7 поджигающих импульсов.

Накопительными элементами 6 могут служить конденсаторы емкостью Ср. Накопительные элементы 6 соединены последовательно, а кажда  точка 5 соединени  двух соседних накопительных элементов подключена к одному из кольцевых электродов 2 накоротко или через нагрузку 1. Накопительные элементы б зар жаютс  от источника 4 посто нного напр -. жени  до напр жени  Uo. Разность потенциалов между двум  соседними кольцевыми электродами 2 рана зар дному напр жению U. На стержневом управл ющем электроде i

3потенциал задаетс  от источника

4посто нного напр жени  с помощью омического Делител  напр жени  подбором сопротивлений 14 и 15. Потенциал стержневого электрода 3 задаетс , равным KUo, где 0 , и выбираетс , исход  из соотношени  длин искровых промежутков 8, 9 и 10. Дл  разр дника с искровыми промежутками 8, 9 и10 равной длины К 0,5.

Запуск генератора осуществл етс  с помощью источника 7 поджигающих импульсов. Соединенного со стержневым электродом 3 через разделительную емкость 13 и со среднимкольцевым электродом 2 путем подачи на него поджигающего импульса напр жени .Дл  обеспечени  более раннего и уверенного пробо  пйджигак цего промежутка 8 пол рность поджигающего импульса напр жени  выбираетс  противоположной пол рности напр жению, заданного делител ми 14 и 15 на . стержневой электрод 3. При пробсуе промежутка 8 на двух соседних промежутках 9 возникает перенапр жение которое определ етс  отношением величин емкости накопительного элемента б, равной С(5 к конструктивно емкости 11, образованной любым коль цевым электродом 2 и стержневым электродом 3 и равной Cj. При величина перенапр жени  на непробитых промежутках и /С структивно длина ис1фЬ ьсс промежутков 8, 9 и 10 выбтфаетсй такой, что статическое прсйЗивное напр жение Uo5 Со,5-0,7)1/0. Таким образом, коэффициент перенапр жени  на проме ж;утк-ах 9 и 10 составл ет Kj, D/U «.Uo/Uo9 1,4-2, Наличие перенапр жени  и интенсивной ультрафиолетовЬй подсветки от искрового канала , в промежутке 8 обеспечивает пробой промежутков 9 и 10 с малым временем запаздагвани  (1 не) и--минимальным разбросом в срабатывании этих проме ,жутков (1-2 не)т.е. все промежутки 8, 9 и 10 пробиваютс  практически одновременно и накопительные элементы 6 параллельно разр жаютс  на общую нагрузку 1, подсоединенную посредством кабелей 12 одинаковой длины. Ток разр да накопительных элементов показан стрелками. Включение большого числа накопительных элементов на общую нагрузку с малым разбросом в срабатывании позвол ет получить в нагрузке 1 импульс тока с высокой скоростью нарастани  до . При этом индуктивность разр дника и в целом разр дного контура при парсШЛельном синхронном включении на общую нагрузку удаетс  уменьшить до (5-10)10 Рн и тем самым получить длительность фронта импульса на нагрузке пор дка с и менее, Использование в генераторе импульсов тока одного коммутирующего устройства , где все разр дные промежутки размещены в единой разр дной ка-, мере непосредственно друг за другом, создает удобные услови  дл  быстрой смены газа в разр дной камере, т.е. позвол ет работать генератор в частотном режиме, с частотбй следовани  импульсов f 10 Гц и более.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий N емкостных накопительных элементов, где Ν' > 1, каждый из , которых подключен к нагрузке через отдельный разрядник, содержащий два кольцевых Электрода, расположенных соосно со стержневым управляющим электродом, отличающийс я тем, что, с целью увеличения крутизны импульса тока в нагрузке, в нем один из разрядников выполнен с Ν+1 кольцевыми электродами, расположенными соосно со стержневым управляющим электродом,причем ёмкостные накопительные элементы соединены между собой последовательно, а каждая точка соединения накопитель-® ных элементов подключена к одному из кольцевых электродов.

   SU „„1035784