SU936398A1 - Источник высоковольтных импульсов - Google Patents

Description

(5) ИСТОЧНИК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относитс  к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в физических испытательных установках, а также в электрофизических установкахпо разрушению каменных материалов.

Известен генератор импульсов тока , содержащий зар дное устройство, основной и вспомогательный формирователи импульсов, каждый из которых выполнен в виде накопительного конденсатора с искоровыми коммутаторами. В данном генераторе имеет место одновременна  работа основного и вспомог гательного формирователей импульсов на одну общую переменную нагрузку f).

Недостатком данного технологичес.г кого решени   вл етс  мала  точность и надежность синхронизации рабочего напр жени  основного и вспо могательного формировател  особенно при больших частотах cpaбaтывaни i а также мала  кратность между амплитудами формирователей импульсов. Кроме того , широкое использование данного генератора импульсов тока ограничиваетс  возможностью его работы только на переменную нагрузку.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  источник высоковольтных импульсов, содержащий генераторы импульсных напр же-г НИИ, собранные на конденсаторных батаре х по схеме умножени  АркадьеваМаркса и подклоченные к одному зар дному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку также с двухt5 электродным искровым коммутатором, последн   конденсаторна  ступень одного генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки,

Claims (2)

1. 20 а последн   конденсаторна  ступень другого генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора генератора i .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 t2. . Однако устройство характеризуетс  недостаточной надежностью синхронизации импульсов генератора импульс ных напр жений и генератора импульсных токов На нагрузке при малом напр жении на генераторе импульсных токов менее 10 кВ. Это объ сн етс  неравномерностью зар да генераторов, импульсных напр жений, в результате которой по вл етс  разница между их амплитудами. Если разница между ампл тудами не пре вышает рабочего напр же ни  генератора импульсных токов, источник высоковольтных импульсов рабо тает стабильно, а если разница больше рабочего напр жени  генератора импульсных токов, что наблюдаетс  пр его малом рабочем напр жении, то начинает пробиватьс  искровой коммутатор между выходами генераторов импул ных напр жений, после чего оба генер тора импульсных напр жений разр жают с  либо на нагрузку, либо на гене|эатор импульсных токов. Целью изобретени   вл етс  увеличение надежности синхронизации импульсов на нагрузке и кратности между амплитудами напр жений генератора импульсных напр жений и генератора импульсных токов. Поставленна  цель достигаетс  тем что в источнике высоковольтных импул сов, содержащем генераторы импульсны напр жений собранные на конденсаторных батаре х по схеме умножени ; Аркадьева-Маркса ,и подключенные к од ному зар дному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку, также с двухэлектродньм искровым ком мутатбром, в котором последн   конденсаторна  ступейь одного генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового комм татора нагрузки, а последн   конденсаторна  ступень другого генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора генератора импульсных токов, рассто ние между выходным электродом искрового коммутатора генератора импульсных токов и выходным электродом 9 84 искрового коммутатора нагрузки имеет величину, при которой его п эобивноё напр жение больше рабочего напр жени  генератора импульсных токов, но меньше амплитуды выходного импульса напр жени  генератора импульсных напр жений , при этом соотношение емкости (С) и индуктивности (L) генератора импульсных напр жений, разр жаемого на нагрузку определ етс  услови ми при которых 2 , где R- активное сопрот тивление раз р дного контура генератора импульсных напр жений. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема источника высоковольтных импульсов. . Источники 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 двухэлектродньм искровым коммутатором , нагрузку 5 с двухэлектродным искровым коммутатором 6, зар дное устройство 7, выход которого через искровой коммутатор 8 подключен к общей шине 9 конденсаторные батареи 10 генератора 1 импульсных напр жений, последн   из которых подключена к выходному электроду 11, конденсаторные батареи 12 генератора 2 импульсных напр жений, последн   из которых подключена к выходному электроду 13 и зар дное устройство lit. Источник высоковольтных импульсов работает следующим образом. Зар дное устройство 7 зар жает конденсаторные батареи генераторов 1 и 2 1 пульсных напр жений, а зар дное устройство 14 - генератор 3 импульсных токов. При достижении номинальное го напр жени  срабатывает первый об-, щий искровой коммутатор 8, при этом одновременно начинают работать генераторы 1 и 2 импульсных напр жений, подава  соответственно на выходные электроды 11 и 13 искровых коммутаторов 6 и i импульсы одинаковой амплитуг ды, одной пол рности. Генератор 1 импульсных напр жений после пробо  искрового коммутатора 6 разр жаетс  на нагрузку 5 в колебательном режиме, поскольку соотношение между индук ив ностью и емкостью подбираетс  2 VL/C (больше) R, а генератор 2 импульсных напр жений после пробо  коммутатора k разр жаетс  на генератор 3 импульсных токов. Во врем  периодического 5 . разр да генератора 1 импульсных напр жений потенциал на выходном элект роде 11 колеблетс  от амплитудного значени  импульса одной пол рности почти до такой же величины (практически до 0,7 - 0,80) обратной пол рности , то же самое происходит и при разр де генератора 2 импульсных напр жений , но поскольку суммарное зна чение посто нной времени разр да генератора 2 импульсных напр жений совместно с генератором 3 импульсных токов на 2 - 3 пор дка больше посто  ной времени генератора 1 импульсных напр жений, то к электродам 11 и 13 фактически прикладываетс  сумма напр жений от разр дных контуров генератора 1 и генератора 2 импульсных напр жений совместно с генератором импульсных токов. В частности, во второй полупериод разр да генератора 1 импульсных напр жений разность п стенциалов между электродами 11.и 13 фактически дости гает .величины 1,2- 1,6 амплитуды выходного импульса генераторов импульс ных напр жений. При .этом искровой пр межуток 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. Применение периодического разр да в генераторе импульсных напр жений разр жаемого на нагрузку, и увеличение разр дного напр жений между выходным электродом нагрузки и выходным электродом генератора токов позвол ет значительно повысить надеж-, ность синхронизации и кратность ампл туд генератора импульсных напр жений и генератора импульсных токов, практ чески можно примен ть генератор импульсных токов с очень низким напр жением , при этом небольша  разница между амплитудами высоковольтных импульсов генераторов импульсных напр  жений практически не вли ет на стабильность работы источника высоковольтных импульсов. Кроме того, измен   пробивное на пр жение между выходным электродом нагрузки и выходным электродом генератора импульсных токов можно подклю 98 чать генератор импульсных токов в разные (требуемые) моменты времени, что особенно важно при проведении научно-исследовательских работ. Формула изобретени  Источник высоковольтных импульсов, содержащий генераторы импульсных напр кений , собранные на конденсаторных батаре х по схеме умножени  Аркадьева-Маркса и подключенные к одному зар дному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку также с двухэлектродным искровым коммутатором , в котором последн   конденсаторна  ступень одного генератора импульсных напр жений подключена к вы-, ходному электроду искрового коммутатора нагрузки, а последн   конденса .торна  ступень другого генератора импульсных напр жений подключена к выходному электроду искрового коммутатора генератора импульсных токов, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  надежности синхронизации импульсов на нагрузке и кратности между амплитудами генератора импульсных напр жений и генератора импульсных токов, рассто ние между.. выходным электродом искрового коммутатора генератора импульсных токов и выходным электродом искрового коммутатора нагрузки имеет величину, при которой пробивное напр жение последнего больше рабочего напр жени  генератора импульсных токов, но меньше амплитуды выходного импульсного напр жени  генератора импульсных напр жений, при этом соотношение емкости (С) и индуктивность (L) генератора импульсных напр жений, разр жаемого на нагрузку определ етс  услови ми , при которых zVU/C ) К , где R активное сопротивление разр дного контура генератора импульсных напр жений . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 264537, кл. Н 03 К 3/02, 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 792564, кл. Н 03 К 3/53, 12.04.79