SU792564A1 - Источник высоковольтных импульсов - Google Patents

Description

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в физических испытательных установках, а также в высоковольт-₍ ных электрофизических установках по разрушению каменных материалов.

Известны источники высоковольтных импульсов, в которых имеет место одновременная работа генератора импульсных токов и генератора импульсных ¹ напряжений на одну общую нагрузку.

Эти источники содержат генератор импульсных напряжений, генератор импульсных токов и дополнительно емкостный или активный делитель высокого 1 напряжения с системой шаровых коммутаторов [1 ] , [ 2] .

Недостатком таких источников является то, что они требуют очень сложной настройки шаровых коммутаторов, 2 кроме того, большое количество шаровых ко?4мутаторов увеличивает индуктив.ность разрядного контура генератора импульсных токов и обладает достаточно низкой точностью и надежностью син-2 хрониэации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор импульсов тока, работающий на одну общую переменную нагрузку, и содержа- 3 щий зарядное устройство, основной и вспомогательный формирователи, каждый из которых выполнен в виде накопительного конденсатора с искровыми коммутаторами [з].

Недостатком известного генератора импульсов тока является малая точность и надежность синхронизации при больших частотах срабатывания основного формирователя в силу равенства рабочего напряжения основного и вспомогательного формирователя. Кроме того, этот генератор работает только на переменную нагрузку, что приводит к ограниченности его применения, в том числе для разрушения каменных материалов большой исходной крупности.

Цель изобретения - повышение точности и увеличение надежности синхронизации моментов разряда генератора импульсных напряжений и генератораимпульсных токов.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике высоковольтных импульсов, содержащем генераторы импульсных напряжений, собранные на конденсаторных батареях по схеме умножения Аркадьева-Маркса и подключенные к одному зарядному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным ис3 кровым коммутатором и нагрузку также с двухэлектродным искровым коммутатором, последняя конденсаторная сту пень одного генератора импульсных напряжений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, а последняя конденсаторная ступень рругого генератора импульсных напряжений - к выходному электроду искрового коммутатора генератора импульс ных токов, причем расстояние между вы-, ходным электродом искрового коммутатора генератора импульсных токов и выходным электродом искрового коммутатора нагрузки имеет величину, при которой его пробивное напряжение небольше рабочего напряжения генерато- 15 ра импульсных токов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника высоковольтных импульсов.

Источник высоковольтных импульсов /О содержит генераторы 1 и 2 импульсных напряжений, собранные на конденсаторных батареях, по схеме умножения Аркадьева-Маркса, генератор 3 импульсных токов с двухэлектродным искровым 25 коммутатором 4, нагрузку 5 с двухэлектродным искровым коммутатором 6, зарядное устройство 7, выход которого через искровый коммутатор 8 подключен к общей шине 9, конденсаторные батареи 10 генератора 1 импульсных напряжений, последняя из которых подключена к выходному электроду 11, конденсаторные батареи .12 генератора 2 импульсных напряжений, последняя из которых подключена к выходному элект- 35 роду 13, и зарядное устройство 14.

Источник высоковольтных импульсов работает следующим образом.

Зарядное устройство 7 заряжает конденсаторные батареи генераторов 1 и 2 4Q импульсных напряжений, а зарядное устройство 14 - генератор 3 импульсных токов. При достижении номинального напряжения срабатывает первый общий искровый коммутатор 8, при этом одновременно начинают работать генераторы 1 и 2 импульсных напряжений, подавая соответственно на выходные электроды 11, 13 искровых коммутаторов 6, 4 одинаковые импульсы одной полярности. Генератор 1 импульсных напряжений пос-^э ле пробоя искрового коммутатора 6 разряжается на нагрузку 5, а генератор 2 импульсных напряжений после пробоя искрового коммутатора 4 разряжается на генератор 3 импульсных токов. 55

После разряда генератора 1 импульсных напряжений потенциал земли выносится на выходной электрод 11 коммутатора 6, а после разряда генератора 2 им пульсных напряжений на выходной электрод 13 искрового коммутатора 4 выносится потенциал генератора 3 импульсных токов. Так как суммарное значение постоянной времени разряда генератора 2 импульсных напряжений совместно с генератором 3 импульсных токов на 2-3 порядка больше постоянной времени генератора 1 импульсных напряжений, к электродам 11 и 13 фактически приложено рабочее напряжение генератора 3 импульсных токов. При этом искровой промежуток между электродами 11 и 13 пробивается, и в нагрузке 5 выделяется энергия от генератора 3 импульсных токов по ранее сформированному каналу разряда от генератора 1 импульсных напряжений .

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к высоковоль тной импульсной технике и может быть использовано в физических испытательных установках, а также в высоковольт ных электрофизических установках по разрушению каменных материалов. Известны источники высоковольтных импульсов, в которых имеет место одновременна  работа генератора импульсных токов и генератора импульсных напр жений на одну общую нагрузку. Эти источники содержат генератор импульсных напр жений, генератор импульсных токов и дополнительно емкост ный или активный делитель высокого напр жени  с системой шаровых коммутаторов l , 2 . Недостатком таких источников  вл етс  то, что они требуют очень сложной настройки шаровых коммутаторов, кроме того, большое количество шаровых ко -1мутаторов увеличивает индуктив . ность разр дного контура генератора импульсных токов и обладает достаточно низкой точностью к надежностью син хрониэации. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  генератор импульсов тока, работающий на одну общую переменную нагрузку, и содержащ ,ий зар дное устройство, основной и вспомогательный формирователи, каждый из которых вьлполнен в виде накопительного конденсатора с искровьлми коммутаторами з . Недостатком известного генератора импульсов тока  вл етс  мала  точность и надежность синхронизации при больших частотах срабатывани  oc oвного формиройател  в силу равенства рабочего напр жени  основного и вспомогательного формировател . Кроме того , этот генератор работает только на переменную нагрузку, что приводит к ограниченности его применени , в том числе дл  разрушени  каменных материалов большой исходной крупности. Цель изобретени  - повышение точности и увеличение надежности синхронизации моментов разр да генератора импульсных напр жений и генератораимпульсных токов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источнике высоковольтных импульсов , содержащем ге шраторы импульсных напр жений, собранные на конденсаторных батаре х по схеме умножени  Аркадьева-Маркса и подк.пюченные к одному зар дному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным исKpOBfcSM коммутатором и нагрузку также с двухэлектродным искровым коммутатором , последн   конденсаторна  сту пень одного генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки а последн   конденсаторна  ступень рругого генератора импульсных напр жений - к выходному электроду искрового коммутатора генератора импульсных токов, причем рассто ние между вы ходным электродом искрового коммутато ра генератора импульсных токов и выходным электродом искрового коммутатора нагрузки имеет величину, при которой его пробивное напр жение не, больше рабочего напр жени  генератоpa импульсных токов. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема источника высоковольтных импульсов. Источник высоковольтных импульсов .содержит генераторы 1 и 2 импульсных напр жений, собранные на конденсаторных батаре х, по схеме умножени  Аркадьева-Маркса , генератор 3 импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором 4, нагрузку 5 с двухэлектродным искровым коммутатором б, зар дное устройство 7, выход которого через искровый коммутатор 8 подклю чен к общей шине 9, конденсаторные батареи 10 генератора 1 импульсных напр жений, последн   из которых подключена к выходному электроду 11, ко денсаторные батареи Д2 генератора 2 импульсных напр жений, последн   из которых подключена к выходному элект роду 13, и зар дное устройство 14. Источник высоковольтных импульсов работает следующим образом. Зар дное устройство 7 зар жает ко денсаторные батареи генераторов 1 и импульсных напр жений, а зар дное ус ройство 14 - генератор 3 импульсных токов. При достижении номинального н пр жени  срабатывает первый общий ис кровый коммутатор 8, при этом одновременно начинают работать генератор 1 и 2 импульсных напр жений, подава  соответственно на выходные электроды 11, 13 искровых коммутаторов 6, 4 од наковые импульсы одной пол рности. Генератор 1 импульсгшх напр жений по ле пробо  искрового коммутатора б ра р жаетс  на нагрузку 5, а генератор импульсных напр жений после пробо  искрового коммутатора 4 разр жаетс  генератор 3 импульсных токов. После разр да генератора 1 импуль ных напр жений потенциал земли вынос с  на выходной электрод 11 коммутато 6, а после разр да генератора 2 импульсных напр жений на выходной электрод 13 искрового коммутатора 4 выноситс  потенциал генератора 3 импульсных токов. Так как суммарное значение посто нной времени разр да генератора 2 импульсных напр жений совместно с генератором 3 импульсных токов на 2-3 пор дка больше посто нной времени генератора 1 импульсных напр жений, к электродам 11 и 13 фактически приложено рабочее напр жение генератора 3 импульсных токов. При этом искровой промежуток между электродами 11 и 13 пробиваетс , и в нагрузке 5 выдел етс  энерги  от генератора 3 импульсных токов по ранее сформированному каналу разр да от генератора 1 импульсных напр жений . Формула изобретени  Источник высоковольтных им1ульсов содержащий генераторы импульсных напр жений , собранные на конденсаторных батаре х по схеме умножени  ЛркадьеваМаркса и подключенные к одному зар д .ному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку также с двухэлектродным искровым коммутатором, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности и надежности синхронизации моменТов разр да генератора импульсных напр жений и генератора импульсных токов, последн   конденсаторна  ступень одного генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, а последн   конденсаторна  ступень другого генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора генератора импульсных токов, причем рассто ние между выходным электродом искрового коммутатора генератора импульсных токов и выходным электродом искрового коммутатора нагрузки имеет величину, при которой его пробивное напр жение не больше рабочего напр жени  генератора импульсных токов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 63007, кл. Н 03 К 3/00, 27.03.41.
2. 2.Электрофизическа  аппаратура и электрическа  изол ци . В сб. докладов Межвузовской научно-технической конференции по вопросам создани  и методам испытани  высоковольтной электрофизиче-кой аппаратуры. М. , Энерги , 1979, с. 71.
3. 3. Авторское свидетельство СССР № 264537, кл. Н 03 К 3/02, 03.01.69.