SU866712A1 - Генератор импульсных напр жений - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относитс  к импульс|Ной технике и может быть использовано в электроимпульсной технологии, обработке различных материалов высоковольтными разр дами, дл  испытани  выключателей на разрывную мощность и ТД.

Известен генератор импульсных напр жений, содержащий накопительные конденсаторные батареи и искровые коммутаторы. В электроимпульсной .технологии наиболее оптимальным с точки зрени  энергоемкости процесса, его производительности и т.д.  вл етс  выделение энергии в апериодическом или критическом режиме разр да. Дл  генерировани  подобных импульсов могут быть использовань схемы параллельной работы генератора импульсных напр жений и генератора импульсных токов . Под воздействием высоковольтного импульса, генерируемого генератором импульсных напр жений, происходи электрический пробой объекта, после

чего к нему подключаетс  генератор импульсного тока и в уже сформированном канале разр да выдел етс  энерги , запасенна  в генераторе импульсов тока jTl J.

Недостатки этого генератора - необходимость изготовлени  двух импульсных источников, генератора тока и генератора напр жени  с разными уровн ми выходного напр жени  или то10 ка и сложность настройки искровых промежутков, подключакщих генератор к объекту.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл ts етс  генератор импульсных напр жений, собранный по схеме Аркадьева.Маркса, кажда  ступень которого состоит из накопительной конденсаторной батареи, искрового коммутатора и разделительг

20 ных элементов, причем генератор импульсных напр жений содержит блок запускаю1Чих сигналов и подключен к нагрузке 12 J. 3 Недостатком известного генератора импульсных напр жений  вл етс  то, что внутреннее сопротивление генератора после срабатывани  искрового промежутка определ етс  величиной емкости верхних ступеней генератора и его индуктивности и уменьшение пос ледних требует существенного усложне ни  конструкции генератора, кроме то го , изол ци  генератора находитс  по воздействием колебательного импульса что приводит к уменьшению срока служ бы изол ции генератора. В случае генерировани  больших импульсных токов емкость верхних звеньев генератора должна быть достаточно большой, что вызывает необходимость размещени  большого количества конденсаторов на верхних звень х, а это, с учетом их изол цил на требуемьй класс напр жени , приводит к достаточно сложной конструктивной компоновке генератора Цель изобретени  - уменьшение внутреннего сопротивлени  генератора после пробо  нагрузки. Указанна  цель достигаетс  тем, что в генераторе импульсных напр жений , собранном по схеме АркадьеваМаркса , кажда  ступень которого состоит из накопительной конденсаторной батареи, искрового коммутатора и разделительных элементов, причем генератор импульсных напр жений содержит блок запускающих сигналов и подключен к нагрузке, к накопительным конденсаторньм батаре м всех ступеней, кроме первой, параллельно подключены основные электроды ере- зающих разр дников, управл ющие электроды которых соединены с блоком запускающих сигналов. После срабатывани  срезающих разр дников волновое сопротивление генератора уменьшаетс  и, если активное сопротивление разр дного контура велико, то энерги  на нагрузке будет выдел тьс  в апериодическом режиме разр да. Волновое сопротивление генератора может быть уменьшено а разр дный ток увеличен, если увеличить емкость конденсаторной батареи первой ступени по сравнению с емкост ми конденсаторных батарей остальных ступеней. При этом упрощает с  конструкци  генератора, так как наибольшее количество конденсаторов расположено на первой ступени и их изол ци  осуществл етс  лишь на уровень зар дного напр жени . 4 На чертеже изображена принципиалк а  электрическа  схема генератора. Генератор импульсных напр жений содержит р д ступеней, кажда  из которых состоит из конденсаторных батарей . Схема содержит конденсаторную батарею 1 первой ступени, конденса торны.е батареи 2 последующих ступеней , разделительные элементы 3, искровые коммутаторы 4. Параллельно конденсаторным батаре м 2 подключены основные электрода срезающих разр дников 5, управл ющие электроды которых соединены с вторичной обмоткой автотрансформаторов 6, первичной обмоткой которых служит провод, соедин ющий конденсаторные батареи 2 с разделительными элементами 3. Выход генератора подключен к нагрузке 7. Генератор работает следующим образом . При подаче высокого напр жени  происходит зар дка конденсаторных батарей 1 и 2 через разделительные элементы 3. Предварительно рассто ни  в искровых коммутаторах 4 и срезающих разр дниках 5 устанавливают таким образом , чтобы пробивное напр жение искрового коммутатора первой ступени было несколько меньше пробивного напр жени  коммутаторов остальных ступеней . Когда напр жение на конденсаторной батарее 1 станет равным пробивному напр жению коммутатора 4 первой ступени, последний пробиваетс . -Разр дом емкостей генератора конденсаторных батарей первых двух ступеней через элемент 3 за рассматриваемое врем  можно пренебречь ввиду его большой (несколько кОм) величины. В результате этого к коммутатору 4 второй ступени прикладываетс  удвоенное напр жение, и он также пробиваетс  . Аналогичные услови  имеют место и при срабатывании остальных искровых коммутаторов 4, но при этом напр51жение , прикладываемое к каждому последующему коммутатору, увеличиваетс  каждый раз на величину зар дного напр жени . После срабатывани  искровых коммутаторов 4 происходит формирование высоковольтного импульса и нагрузка 7 пробиваетс . В результате броска тока в разр дной цепи генератора во вторичных обмотках автотрансформаторов 6 индуктируютс  высоковоль ые импульсы напр жени , поступающие

на управл ющие электроды разр дников 5, которые пробиваютс , закорачивают конденсаторные батареи 2, конденсаторна  батаре  1 подключаетс  к нагрузке 7 через кo Jмyтaтopы 4 и срезающие разр дники 5. При зтом волновое сопротивление генератора уменьшаетс .

Технико-экономическа  эффектив- ность предлагаемого генератора импульсных напр жений заключаетс  в улучшении энергетических показателей электроимпульсной технологии в св зи с вьщелением энергии на нагрузке из-за размещени  большой емкости на первой ступени, в результате чего отпадает необходимость изол ции большого количества конденсаторов на уровень напр жени  соответствующей ступени и уменьшаетс  вес конструкции в целом за счет облегчени  веса изол торов и конструкционных элементов.

Claims (1)

1. Наугольных К. А. и др. Электрические разр ды в воде. М., Наука, 1971, с. 36-46. 1 .Авторское свидетельство СССР № 124544, кл. И 03 К 3/53, 1959.