SU923010A1 - Генератор импульсов тока - Google Patents

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА

I

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в горном деле при создании новых средств разрушени  горных пород, а также во всех технических устройствах , где требуетс  генераци  мощных периодических импульсов энергии (тока).

Известен генератор импульсов тока, содержащий силовой трансформатор, к одной из вторичных обмоток которого подключен выпр митель дл  зар да накопительного конденсатора , а к другой подключена силова  цепь тиристора запуска, управление которым осуществл етс  от первичной обмотки трансформатора запуска, параллельно конденсатору подключена цепь, содержаща  последовательно соединенные силовой тиристор и два управл емых электромагнита с железными сердечниками, обмотка одного из которых подключена- к катоду и управл ющему электроду силового тиристора ,, а обмотка другого - к аноду и катоду тиристора запуска, при этом между одними из разноименных полюсов помещены ферромагнитные опилки, а к другим концам полюсов железных сердечников подключена соответственно цепь анода силового тиристора и накопительного конденсатора 1.

При таком выполнении генератора дл  соблюдени  устойчивости работы генератора в автоматическом режиме требуетс  обеспечить посто нное поступление ферромагнитных опилок в зону между полюсами железных сердечников, так как при каждом импульсе тока часть опилок сгорает и разлетаетс . Это усложн ет работу устройства. Кроме того, вьщепение энер10 гии конденсаторов в виде взрыва опилок не позвол ет примен ть генератор в шахтах, опасных по газу и пыли. Также ограничивает применение генератора то, что дл  его работы необходим источник переменного тока.

15

Известен генератор импульсов тока, который содержит подключенные к источнику питани  две параллельно соединенные зар дные цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных ограничительного резистора, зар д20 ного тиристора и накопительного конденсатора, положительные обкладки накопительных конденсаторов соединены цепью, состо щей из двух встрешо включенных катодами друг к

другу разр дных тиристоров; катоды разр дных тиристоров через разр дное сопротивление подключены к отрицательной клемме истоника питани  2.

Однако известный генератор не может работать при последовательном включении зар дных тиристоров, что сужает- область применени  генератора.

Цель изобретени  - расширение области применени  генератора.

Дл  этого в генераторе импульсов тока, содержащем подключенные к источнику питани  две параллельно соединенные зар дные цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных ограничительного элемента, зар дного тиристора и йакопительного конденсатора , положительные обкладки накопительных конденсаторов соединены цепью, состо щей из двух встречйо включенных катодами друг к другу разр дных тиристоров, катоды разр дных тиристоров через разр дное сопротивление подключены к отрицательной клемме источника питани , между катодами зар дных тиристоров включены два посдедовательно соединенных коммутирующих конденсатора, между общими обкладками которых и положительной клеммой источника питани  включены последовательно соединенные шунтирующий тиристор, включенный согласно с напр жением источника питани , и конденсатор, параллельно которому подключены последовательно соединенные катушка индуктивности, резистор и диод, включенный согласно с напр жением источника питани , в каждой зар дной цепи между отрицательной клеммой источника питани  и отрицательной обкладкой накопительного конденсатора включена первична  обмотка трансформатора, вторична  обмотка каждого из которых через второй диод подключена к управл ющему электроду шунтирующего тиристора и через третий диод к управл ющему переходу зар дного тиристора другой зар дной цепи, управл ющий электрод каждого разр дного тиристора через ограничительный резистор подключен к его аноду.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема генератора.

Генератор содержит подключенные параллельно истошику питани  две зар дных цепи, перва  из которых состоит из последовательно соединенных ограничительного элемента 1, зар дного тиристора 2 и накопительного конденсатора 3, а втора  - из ограничительного элемента 4, зар дного тиристора 5 и накопительного конденсатора 6, положительные обклад-. ки Конденсаторов 3 и 6 соединены цепью, состо щей из двух встречно включенных разр дных тиристоров 7 и 8, управл ющий электрод тиристора 7 через резистор 9 подключен к

его аноду, управл ющий электрод тиристора 8 через резистор 10 тикже подключен к его аноду, катоды тиристоров 7 и 8 через разр дное сопротивление 11 подключены к отрицательной клемме источника питани , катоды тиристоров 2 и 5 соединены цепью из двух последовательно включенных конденсаторов 12 и 13, между общими обкладками которых и положительной клеммой источника питани 

включена цепь, состо ща  из последовательно соединенных шунтирующего тиристора 14 и конденсатора 15, параллельно которому подключена цепь, состо ща  из последовательно соединенных катушки индуктивности 16, резистора 17 и диода 18, между отрицательной клеммой источника питани  и отрицательной обкладкой конденсатора 3 включена первична  обмотка коммутационного трансформатора 19, а между отрицательной клеммой источника

питани  и отрицательной обкладкой конденсатора 6 включена первична  обмотка трансформатора 20, вторична  обмотка трансформатора 19 через диод 21 подключена к управл ющему переходу тиристора 14 и через диод 22

к управл ющему переходу тиристора 5, а вторична  обмотка трансформатора 20 через диод 23 подключена к управл ющему переходу тиристора 14 и через диод 24 к управл ющему переходу тиристора 2.

Работает генератор следующим образом.

Claims (2)

1. После подключени  генератора к источнику питани  производитс  запуск генератора путем поДачи открывающего импульса от внешнего источника на управл ющий переход зар дного тиристора 2. Тиристор 2 открываетс  и начинает протекать ток по цепи; положительна  клемма источника питани , элемент 1, тиристор 2, конденсатор 3, первична  обмотка трансформатора 19, отрицательна  клемма источника питани . Происходит зар д конденсатора 3. В то же врем  происходит зар д конденсаторов 12, 13 и 6, подключенных параллельно конденсатору 3. Емкость накопительных конденсаторов 3 и 6 намного больше, чем емкость коммутационных конденсаторов 12 и 13, поэтому батаре  конденсаторов 12 и 13 будет зар жена до напр жени , лишь немногим меньщего , чем напр жение на конденсаторе 3. По мере увеличени  напр жени  на конденсаторе 3 ток, проход щий через резистор 9 и управл ющий переход тиристора 7, возрастает. Когда этот ток достигает величины тока отпирани , тиристор.7 открываетс  и происходит разр д конденсатора 3 по цепи, состо щеГ из положительной обладки конденсатора 3. тиристора 7, разр дного сопротивлени  1 I, первичной обмотки трансформатора 19, отршигсльной обкладки конденсатора 3. В момгт этого раз59 р да во вторичной обмотке трансформатора 19 возникает импульс тока, который через диод 22 подаетс  на управление тиристора 5 и открывает его. Этот же импульс подаетс  через диод 21 на управление тиристора 14, который также открываетс . Открытие тиристора 5 г риводит к тому, что начинает зар жатьс  конденсатор 6, а тиристор 2 благодар  ком мутации, осуществл емой конденсаторами 12 и 13, закрываетс . Этот процесс происходит следующим образом. Открытие тиристора 5 приводит к тому, что положительный потенциал батареи конденс торов 12 и 13 прикладываетс  к катоду тиристора 2, а отрицательный потенциал - к аноду зтого же тиристора, т.е. к тиристору 2 прикладываетс  обратное напр жение. В то же врем  открытие тиристора 14 приводит к тому , что параллельно участку цепи, состо щему из элемента 1 и тиристора 2, подключаетс  незар жённый конденсатор 15, который в первые моменты после включени  шунтирует тиристор 2 и элемент 1, вызыва  падение пр  мого напр жени  на этом участке цепи. Но так как в этот же момент времени к этому же участку цепи прикладываетс  обратное /напр жение конденсаторов 12 и 13, то на катоде тиристора 2 по вл етс  положительный потенциал и он закрываетс . Катод тиристора 14 подключен между обкладками конденсаторов 12 и 13, что приводит к запиранию тиристора 14 после их зар да. После того, как тиристор 14 закрываетс , конденсатор 15 разр жаетс  через индуктивность 16, резистор 17 и диод 18, причем благодар  наличию индуктивности 16 и диоДа 18 конденсатор 15 перезар жаетс  до обратного напр жени , что способствует большей эффективности шунтировани  в следующих циклах генерации импульсов. Второй цикл генерации импульсов после включени  генератора происходит аналогично первому, отличие состо ит лищь в том, что энерги  дл  импульса тока запасаетс  в конденсаторе 6, который зар  жаетс  через тиристор 5 и элемент 4, разр д конденсатора 6 происходит при открывании тиристора 8, а управл ющий импульс вырабатываетс  в трансформаторе 20. Третий цикл повтор ет первый и т.д. Таким образом, генератор устойчиво работает в автоматическом режиме без искрового замыкани  или прерывани  разр дной цепи, что обеспечивает надежность и безопасность его работы в шахтных услори х, Импульсы тока периодически проход т через разр дное сопротивление 11, которое может прспставл ть собой участок горной породы, разруп1:1ющейс  иол воздействием электрической Л ергии. 0 Аналогичным образом генератор может быть применен дл  получени  электрогидравлического эффекта. Дл  этого достаточно использовать в качестве зар дного сопротивлени  любой, достаточно прочный полупровод щий материал -(например, рутил, корунд), на котором возникает поверхностный разр д , и погрузить разр дное сопротивление в воду. Также генератор может быть применен во всех устройствах, где требуетс  надежна  генераци  периодических импульсов тока. Кроме того, данный генератор может работать как от источника посто нного тока, так и от источника переменного тока через выпр митель , в то врем  как дл  работы известного необходимо наличие источника переменного тока. Формула изобретени  Генератор импульсов тока, содержащий подключенные к источнику питани  две параллельно соединенные зар дные цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных ограничительного элемента, зар дного тиристора и накопительного конденсатора, положительные обкладки накопительных конденсаторов соединены цепью, состо щей из двух встречно включенных катодами друг к другу разр дных тиристоров, катоды разр дных тиристоров через разр даое сопротивление подключены к отрицательной клемме источника питани , отличающийс  тем,. что, с целью расширени  области применени  генератора, между катодами зар дных тиристоров включены два последовательно соединенных коммутирующих конденсатора, между обищми обкладками которых и положительной клеммой истошика питани  включены последовательно соединенные шунтирующий тиристор, включенный согласно с напр жением источника питани , и конденсатор, параллельно которому подключены последовательно соединенные катушка индуктивности, резистор и диод, включенный согласно с напр жением источника питани , в каждой зар дной цепи между отрицательной клеммой источника питани  и отрицательной обкладкой накопительного конденсатора включена первична  обмотка трансформатора , вторична  обмотка каждого из которых через второй диод подключена к управл ющему электроду шунтирующего тиристора и через третий диод к управл ющему переходу зар дного тиристора другой зар дной цепи, управл ющий электрод каждого разр дного

   тиристора через ограничительный резистор подключен к его аноду.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертнзе

   Hh ff-Kb1 .Авторское свидетельство СССР №365805, кл. Н 03 К 1/00, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 212330, кл. Н 03 К 3/57, 1966 (прототип).

   гг

   v/«

   21 W

   г

   /г

   41

   о

   13 j™

   4

   0

   L. к

   го

   г;