SU877673A1

SU877673A1 - Rotating discharger

Info

Publication number: SU877673A1
Application number: SU802883442A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Павлов; Юрий Петрович Пичугин; Игорь Николаевич Романенко
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК(54) ROTATING DISCHARGE

Изобретение относитс к импульсной электроэнергетике , а именно к разр дникам, предназначенным дл коммутировани сильноточных элек рических цепей с повышенной частотой следовани импульсов, и может быть использовано при создании высоковольтной электрофизической аппаратуры различного назначени . Известен вращающийс разр дник, содержащий электроды, укрепленные на двух токопрово д щих дисках, установленные так, что кажда пара противолежащих электродов образует искровой промежуток, и расположенный ними вращающийс диэлектрический диск с ком мутационными о версти ми Ц. Однако частота коммутаций этого разр ддака невелика, так как количество коммутационных отверстий в диэлектрическом диске ограничено размером вращающегос диэлектрическог диска. Увеличение размеров вращающегос диэлектрического даска с коммутационными отверсти ми ограничиваетс из-за уменьшени механической прочности его, учитьша скорость вращени и нецельность поверхности диска в местах коммутационных отверстий. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс вращающийс разр дник , содержащий два соосно расположенных неподвижных токопровод щих диска, на обращенных друг к другу поверхност х которых по окружности установлены электроды, образуюпще попарно искровые промежутки,-и аксиально расположенные жестко закрепленные на валу вращени основные диэлектрические диски с коммутационными отверсти ми, чередующиес с дополнительными диэлектрическими дисками с коммутационными отверсти ми 2. Примен данный разр дник, удаетс значительно увеличить частоту коммутации, но количество вращающихс и неподвижных диэлектрических дисков невозможно увеличивать беспредельно , так как разр дник работает в режиме самопробо и при увеличении рассто ни между электродами наступает момент, когда разр дник начнет работать нестабильно или вообще прекратитс пробой искрового промежутка. Увеличение частоты коммутации с помощью увеличени скорости вращени вращающихс диэлектрических дисков ограничиваетс механиФской: прочностью материала диэлектрика указанных дисков. Цель изобретени - повышение частоты коммутации и коммугаруемой мощности. Указанна цель достигаетс тем, что во вращающемс разр днике,, содержащем два соосно расположенных неподвижных токопровод щих диска, на обращенных друг к другу поверхност х которых по окружности установлены элект роды, образующие поЬарно искровые промежут Kif, и аксиально расположенные между ними жестко закрепленные на валу вращени основные диэлектрические диски с коммутационными отверсти ми, чередующиес с дополнительными диэлектрическими дисками с коммутационными отверсти ми, дополнительные диэлектрические диски установлены на подпшпниках Hai валу вращени основных диэлектрических дисков и снабжены приводом вращени в направлении, противоположном направлению вращени указанного вала. На чертеже представлен предлагаемый разр д ник, разрез. Разр дник содержит токопровод щие диски 1 и 2 с электродами 3 и 4 соответственно, меж ду которыми установлены основные вращающиес диэлектрические диски 5 с коммутационными отверсти ми, расположенными по окружности , жестко установленные на валу б, и дополнительные вращающиес диэлектрические диски 7, вьшолненные идеитично с дисками 5 и установленные на подшипниках 8 также на валу 6, при этом основные и дополнительные вращающиес диэлектрические диски расположе ны- аксиально и чередуютс между собой, к валу 6 подсоединен двигатель 9, а привод вращени дополнительных диэлектрических дисков 7 содержит вал 10 вращени , соединенный с валом 6 при помощи механизма 11 передачи вращени и снабженный дисками 12, установленными на нем жестко и сцепленными с дисками 7. Количество дисков 12 выбрано равным количеству дисков 7. Сцепление можно осущест вл ть различныАш Способами, например трением Диски 12 могут быть вьшолнены и из металла, а не диэлектрика. Устройсгар; вращени дисков в противополо}1аш1х направлени х может быть .другого принципа и другой конструкции, напри мер с двум двигател ми и др. Неподвижные токопроводащие диски 1 и 2 снабжены токоподвод щими ,клеммами 13 и 14. Электроды 3 и 4 на дисках 1 и 2 расположены равномерно по окружности одного радиуса (или Нескольких радиусов). Коммутационные отверсти на основных и дополнител1гных диэлектрических дисках установлень на таком же радиусе (таких же радиусах), как и радиус (радиусы) расположени электродов 3 и 4. Скорости вращени дисков 5 и 7 в противоположных направлени х могут быть и одинаковыми , и разными. При этом необходимо, чтобы в момент коммутации отверсти на всех дисках были расположены между электродами (показано иа чертеже). В эависимости от соотношени скоростей количества отверстий на дисках 5 и 7 могут быть как одинаковым, так и разным. Разр дник работает следующим образом. При включении двигател 9 приводитс во вращение вал 6. При этом начинают вращатьс в ту м(е сторону основные вращающиес диэлектрические диски 5, жестко закрепленные на этом валу. Одновременно через механизм 11 передачи приводитс во вращение вал 10, на котором также жестко закреплены диски 12, сцепленные с дисками 7. Таким образом, начинают вращатьс дополнительные диэлектрические диски 7. Направление вращени дисков 12 обеспечивает вращение дисков 7 в противоположном направлении относительно дисков 5. При этом происходит пробой искрового промежутка, т.е. акт коммутации. Разр дник работает с заданной частотой.Увеличение частоты коммутации по сравнению с известным разр дником при том же общем количестве дисков и при наибольшем количестве коммутационных отверстий, которое имели подвижные или неподвижные диэлектрические диски , происходит потому, что относительно электродов скорости, противоположно вращающихс основных и дополнительных диэлектрических дисков, складываютс и электроды можно устанавливать чаще. Кроме того, вращение дисков в противоположных направлени х увеличивает коммутируемую мощность разр дника, улучшает передний фронт импульса тока и увеличивает надежность работы разр дника. Формула и 3 о б-р е т е и н Вращающийс разр дник, содержащий две соосио расположенных неподаижных токопровод щих диска,на обращенных друг к кругу поверхост х которых по окружности установлены элрктроды, образующие попарно искровые промежутки , и аксиально расположенные между Ними жестко закрепленные на валу вращени основные диэлектрические диски с коммутационными отверсти ми, чередующиес с дополнительными диэлектрическими дисками с коммутационными отверсти ми, отличающийс тем, что, с целью повышени частоты коммутации и коммутируемой мощности, дополнительные диэлектрические диски установлены на подшипниках на валу вращени основнь1х диэлектрических дисков и снабжены приводомThe invention relates to a pulsed electric power industry, namely, to discharges intended for switching high-current electrical circuits with an increased pulse frequency, and can be used to create high-voltage electrophysical equipment for various purposes. A rotating discharge is known, which contains electrodes mounted on two current-conducting discs, mounted so that each pair of opposite electrodes forms a spark gap, and a rotating dielectric disc with commutations about the vertices Ц located them. However, the switching frequency of this discharge is small, since the number of switching holes in the dielectric disk is limited by the size of the rotating dielectric disk. Increasing the size of the rotating dielectric with switching holes is limited due to the decrease in its mechanical strength, which means that the speed of rotation and the incompleteness of the disk surface at the points of the switching holes. . The closest in technical essence to the present invention is a rotating discharge containing two coaxially arranged stationary conductive disks, on the surfaces of which face each other circumferentially installed electrodes, forming in pairs the spark gaps, and axially fixed axially mounted on the rotation shaft dielectric discs with switching holes alternating with additional dielectric discs with switching holes 2. Using this bit, to significantly increase the switching frequency, but the number of fixed and rotating dielectric disc can not increase indefinitely, since the arrester operates in samoprobo mode and with increasing distance between the electrodes comes a time when surge arrestor to be unstable or even ceased breakdown spark gap. An increase in the switching frequency by increasing the rotational speed of the rotating dielectric disks is limited by the mechanical strength of the dielectric material of said disks. The purpose of the invention is to increase the switching frequency and the commutated power. This goal is achieved by the fact that in a rotating arrester, containing two coaxially arranged stationary conductive disks, on surfaces facing each other, circumferentially installed electrodes, forming a spark gap between Kif, and axially located between them rigidly fixed on the shaft rotation of the main dielectric disks with switching holes, alternating with additional dielectric disks with switching holes, additional dielectric disks are installed and Hai podpshpnikah main shaft rotational dielectric disks and provided with driven rotation in the direction opposite the direction of rotation of said shaft. The drawing shows the proposed discharge, section. The arrester contains current-conducting disks 1 and 2 with electrodes 3 and 4, respectively, between which are installed the main rotating dielectric disks 5 with switching holes located around the circumference, rigidly mounted on the shaft b, and additional rotating dielectric disks 7, ideally filled with discs 5 and mounted on bearings 8 also on shaft 6, while the main and additional rotating dielectric discs are arranged axially and alternate with each other, motor 9 is connected to shaft 6, and For rotation, additional dielectric disks 7 comprise a rotation shaft 10 connected to the shaft 6 by means of a rotation transmission mechanism 11 and equipped with disks 12 mounted thereon rigidly coupled with disks 7. The number of disks 12 is chosen equal to the number of disks 7. The adhesion can be Different ways, for example by friction. Discs 12 can be made of metal and not of a dielectric. Gadgetry; The rotation of the discs in the opposite direction can be of another principle and a different design, for example, with two motors, etc. The stationary current-conducting discs 1 and 2 are equipped with current leads, terminals 13 and 14. Electrodes 3 and 4 on the disks 1 and 2 evenly spaced around one radius (or several radii). The switching holes on the main and additional dielectric disks should be installed on the same radius (same radii) as the radius (radii) of the location of electrodes 3 and 4. The rotational speeds of the disks 5 and 7 in opposite directions can be the same or different. In this case, it is necessary that at the moment of switching, the holes on all the disks are located between the electrodes (shown in the drawing). Depending on the ratio of the speeds of the number of holes on the disks 5 and 7, they can be either the same or different. The discharge works as follows. When the engine 9 is turned on, the shaft 6 is rotated. At the same time, the main rotating dielectric disks 5 rigidly mounted on this shaft begin to rotate. At the same time, the shaft 10 is rotated through the transmission mechanism 11, on which the disks 12 are also rigidly fixed coupled with the disks 7. Thus, additional dielectric disks 7 begin to rotate. The direction of rotation of the disks 12 ensures the rotation of the disks 7 in the opposite direction relative to the disks 5. In this case, a spark breaks out The switch operates at a given frequency. The increase in the switching frequency compared to a known surge with the same total number of disks and with the largest number of switching holes that mobile or stationary dielectric disks have, occurs because with respect to the electrodes, the speeds opposite to the rotating main and additional dielectric disks are folded and the electrodes can be mounted more often. In addition, rotating disks in opposite directions increases the switching power of the glitter, improves the leading edge of the current pulse, and increases the reliability of the glitter. Formula and 3 b ete and n Rotating arrester containing two coaxially arranged non-conducting conductive disks, on the surfaces facing each other whose circumferentially circumferential electrodes are installed, and rigidly fixed axially between them on the rotation shaft, the main dielectric disks with switching holes alternating with additional dielectric disks with switching holes, characterized in that, in order to increase the switching frequency and mutated power, additional dielectric disks are mounted on bearings on a shaft rotating osnovn1h dielectric disks and provided with a drive

5877673658776736

вращени в направлении, противоположном на-J. Авторское свидетельство СССР N 449409,rotation in the direction opposite to J. USSR author's certificate N 449409,

правлению вращени указанного вала.кл. Н 01 Т 7/00, 1973.the rotation board of the specified shaft. H 01 T 7/00, 1973.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР № 714550,Sources of information, 2. USSR Copyright Certificate № 714550,

прин тые во внимание при экспертизеЮ1. Н 01 Т 7/00, 1978.taken into account in the examination of J1. H 01 T 7/00, 1978.

Claims

Claim

A rotating arrester containing two coaxially fixed stationary conductive disks, on which surfaces facing each other are surrounded by electrodes forming pairwise spark gaps, and main dielectric disks with switching holes axially located between them and mounted on the rotation shaft, alternating with additional dielectric disks with switching holes, characterized in that, in order to increase the switching frequency and switching power, Tel'nykh dielectric disks are mounted on bearings on the main shaft rotating dielectric disc and provided with a rotary drive in a direction opposite to the direction of rotation of said shaft.