SU1465990A1

SU1465990A1 - Устройство дл коммутации тока

Info

Publication number: SU1465990A1
Application number: SU864159159A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Крижановский; Анатолий Иванович Кузьмичев; Владимир Алексеевич Лапшин; Валентин Михайлович Ртищев; Анатолий Иванович Шендаков
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1989-03-15

Description

Изобретение относитс к сильно- точной электронике и может быть ис- пользонано в 4acTHocTKj, в устройствах генерации мощных икпульсов тока и напр же ш .

Цель изобретени - уменьшение мощности управлени и улучшение частотных свойств.

На чертеже представлена принци- пиальна электрическа схема предложенного устройства.

Устройство содержит е1-псостный ншсопйтель 15 соединенньй с первым . выводом нагрузки 2, газоразр дный прерьгоатель 3 тока, резистивный делитель напр жени на, резисторах 4, 5, магнитное управление газоразр дного прерьшател 3 тока в виде катушки 6j подключенной к выходу импульс- ного генератора 7, форми1)ователь импульса в виде последовательной RC- цепи на резисторе 8 и котеденааторе 9,управл емый от генератора 10 раз- р дшгк tt. Второй-вывод нагрузки ,2 через управл емый разр д1гак 11 соед ней со средним выводом резистивного делител напр жени ),. крайние выводы .которого подключены к второму.выводу

разр д, и он переводитс в провод щее состо ние.

Перевод прерьшател 3 тока в провод щее состо ние приводит к тому, что верхнее плечо делител - резистор 4 .начинает выполн ть функцию ограничительного резистора. Однако стабильное возбуждение разр дов в преры вателе 3 тока, последовательно с которым включен ограничительный резистор 4 больщой величины, обеспечиваетс в случае пропускани через диод от формировател импульса в начальный момент импульса стартового тока длительностью мкс и амплитудой (tO-40) ,. где L/uMH минимальный; устойчивый ток тлеющего разр да в скрещенных пол х.

Величину Ijdui, определ ют экспериментальным- , путем-дл конкретной конструкции газоразр дного прерьшдтел с магнитным упра,влеиием и используемого режима по анодной цепи,

АМПЛИТУДУ стартового иьтульса тока формировател импульса берут ближе к верхнему пределу при повышении тепловой нагрузки ка,|прерыватель, снижении плотности газа и увели ении час-

.нагрузки 2 и первому выврду fapopaa- 30 тоты ком1 1утации, .При дмплитудах и

бр дного прерывател 3 тока, к кото-

Еf :

рому подключены -выводы формировател импульса на резисторе 8 н конденса- .торе 9.

В исходном состо нии €;мкостной накопитель 1 зарАжен до напр жени и, а конденсатор 9 формировател импульсов - до напр жени резистивного делител . Коэффициент делени делител К определ етс соотношением

6000 -- - - 1 000

35

140

} так как нижний предел

длительност х ста,ртового импульса меньше указанных по вл ютс пропус в возиикновении разр да в прерыват ле. Увеличение длительности импуль свыше 20 МКС нец1елесообразно, так как она перестает вли ть.на стабил ность ,возбуждени разр да,

Стартовый импульс тока можно фо шровать с помощью специального ге ;ратора (формировател ) импульсов,

целесообразным вл етс подключе- йие к прерьгаателю цепочки из допол нительного резистора 8 и конденсат ра 9. Величины этих элементов выби ют из услови получени длительнос импульсов 5-20 мкс и амплитуды ток ( 10-40) 1( с учетом величины Uao кВ.

обуславливает полз -чение напр же:ни на прерьтателе 3 тока - Ь кВ. При увеличении напр жени U больше указанного резко увеличиваютс индукци возбуждени разр да и мот;ность управлени . Верхнее ограничение на чину К обусловлено тем, что в доком- мутационный период напр жение на пре- рьшатель 3 тока не должно быть меньше напр жени возбуждени разр да в магнитном поле, которое равно 1000 В. При подаче импульса тока от генератора 7 в...катушку б создаетс магнитное поле, которое возбуждает -в газоразр дном прерывателе 3 тока

длительност х ста,ртового импульса . меньше указанных по вл ютс пропуски в возиикновении разр да в прерывателе . Увеличение длительности импульса свыше 20 МКС нец1елесообразно, так как она перестает вли ть.на стабиль- ность ,возбуждени разр да,

Стартовый импульс тока можно фор- шровать с помощью специального гене- ;ратора (формировател ) импульсов, но

целесообразным вл етс подключе- йие к прерьгаателю цепочки из дополнительного резистора 8 и конденсатора 9. Величины этих элементов выбирают из услови получени длительности импульсов 5-20 мкс и амплитуды тока (10-40) 1( с учетом величины Uao кВ.

После окончани стартового импульса тока осуществл ют разр д еМкост- ного накопител 1 через нагрузку 2, ограничительный резистор 4 и прерыватель 3 тока с магнитным управлением . Ток разр да выбирают на уровне (1-3) 1(ц,4( , при котором еще поддерживаетс устойчивый разр д в прерывателе 3 тока и незначительно разр ж ает- с емкостный накопитель 1. В этот период анодное напр жение на преры3

ни между резисторами 4 и 5. В случае применени цепи из дополнительного резистора 8 и конденсатора 9 последн разр жаетс аналогичным образом. Таким образом, к моменту создани в прерьшателе магнитного пол с индукцией возбуждени разр да на анод снова подают нгшр жение

UOQ 6 6 КВ,

Разр д емкости анодной цепи прерывател 3 может вызвать переход разр дника Т1 в режим непрерьганого горени и к его повторному включению

вателе 3 равно напр жению поддержани слаботочного тлеющего разр да в скрещенных пол х, которое составл ет приблизительно 300 В. Благодар поддержанию слаботочного разр да в прерывателе 3 тока в последнен осуществл етс начальна ионизаци газовой среды, а он находитс в посте-, нной готовности к сильноточной коммутации емкостного накопител , и резко снижаетс периодическа нестабильность момента начала коммутации емкостного накопител . Расшир етс

диапазон частот коммутации при сохра-15 что нарушит режим работы устройства, нении устойчивости в работе.Цл исключени этого скорость разр Через регулируемый промежуток вре-

10

да емкости анодной цепи прерьшател 3 тока относительно его катодной цепи через нижнее плечо делител - резистор 5 устанавливают не выше допустимой скорости нарастани пр мого напр жени на управл емом разр днике Допустимую скорость подачи пр мого напр жени определ ют по эксперимен- 25 тально измеренным характеристикам восстановлени электрической прочности конкретного типа управл емого разр дник а.

20

мени подаетс с помощью генератора to управл ющий импульс на разр дник 11. Разр дник 11 шунтируют ограничительным резистором 4j что приводит к сильноточной коммутации емкостного накопител 1 на нагрузку 2. Ток. разр да накопител 1 резко возрастает и теперь практически определ етс сопротивлением- нагрузки 2.из-за низкого сопротивлени прерьшател 3 и разр дника 11. Величина тока разр да может составл ть сотни ампер.- единицы килоампер. Б качестве управл емого разр дника t1 целесообразно использовать импульсный тиратрон или игнитронный разр дник.

В момент, когда индукци мапшт- ного пол спадает до уровн .ниже, индукции поддержани разр да в скре- . ценных пол х, происходит обрыв тока в прерывателе 3 и резко спадает ток разр да в нагрузке. Разр д в управл емом разр днике t1 также прекращаетс . Анодное напр жение прерьгоател 3 становитс равньм остаточному напр жению емкостного накопител 1, так как в начальньгй послекоммутациок- ный период разр дник tt сохран ет вы- 45

да емкости анодной цепи прерьшател 3 тока относительно его катодной цепи через нижнее плечо делител - резистор 5 устанавливают не выше допустимой скорости нарастани пр мого напр жени на управл емом разр днике. Допустимую скорость подачи пр мого напр жени определ ют по эксперимен- 25 тально измеренным характеристикам восстановлени электрической прочности конкретного типа управл емого разр дник а.

Регулирование скорости разр да 30 емкости анодной цепи прерывател осуществл ют подбором величин резистора 5 в нижнем- плече делителд и самой емкости.

Возможны различные варианты управ- 35 лени устройством дл коммутации емкостного накопител . Например, в прерывателе .3 можно создавать стационарное магнитное поле с индукцией вьщге индукции возбуждени разр да, 40 которое выключают в момент прекращени . коммутации емкостного накопител t на период деионизации разр}щника tt. Выключение пол можно осуществить встречным- импульсным: полем.

Во всех случа х в предложенном.

небольшой мощности управлени при повышеннъЬс частотных возможност х.

угокута проводимость из-за ограниченной устройстве имеет место потребление скорости деионизацйонных процессов и быстро зар жаетс до напр жени накопител t емкости в анодной цепи.

прерывател , в частности конденсате- §0 Ф ормула изобретени ра 9. На этом коммутаци емкостного,...

накопител 1 на нагрузку 2 прекра- Устройство дл коммута,ции .тока,

щаетс .,содержащее газоразр дный прерыватель Затем происходит разр д емкости тока с магнитным управлением, первый анодной цепи прерывател 3 относитель-д вывод которого соединен через емкост- но его катодной цепи через нижнее ный накопитель энергии с первым вьшоплечо делител до напр жени , опре-дом нагрузки, ртличающеедел емого напр жением емкостного на-:С тем, что, с целью уменьшени

копител 1 и коэффициентом его деле-мощности, управлени и улучшени час65990 4

UOQ 6 6 КВ,

Разр д емкости анодной цепи прерывател 3 может вызвать переход разр дника Т1 в режим непрерьганого горени и к его повторному включению,

15 что нарушит режим работы устройства, Цл исключени этого скорость разр 10

20

45

Во всех случа х в предложенном.

устройстве имеет место потребление .

14659906

тотных свойств, введены управл емыйним вьгаодом резистивного делител

разр дник, резистивный делитель на-напр жени , выводы которого подклюпр жени и формирователь импульса вчены соответственно к второму выводу

виде последовательной RC-цепи, при-нагрузки и первому вьгеоду газоразр дчем второй вывод нагрузки через уп- ного прерьюател тока, а выводы посравл емый разр дник соединен с вто-ледовательной RC-цепи подключены к

рым вьгеодом газоразр дного прерьша-соответствук цим вьгаодам газоразр днотел тока, который соединен со сред-го прерьгоател тока.

Claims

50 Формула изобретения

Устройство для коммутации тока, .содержащее газоразрядный прерыватель тока с магнитным управлением, первый емкости относитель-55 вывод которого соединен через емкостиижнее “ ~ ный накопитель энергии с первым выводом нагрузки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения мощности управления и улучшения час⁵ 1465990 6 тотных свойств, введены управляемый разрядник, резистивный делитель напряжения и формирователь импульса в виде последовательной RC-цепи, причем второй вывод нагрузки через управляемый разрядник соединен с вторым выводом газоразрядного прерывателя тока, который соединен со сред ним выводом резистивного делителя напряжения, выводы которого подключены соответственно к второму выводу нагрузки и первому выводу газоразрядного прерывателя тока, а выводы последовательной RC-цепи подключены к соответствующим выводам газоразрядного прерывателя тока.