UA63747C2 - Current pulse generator - Google Patents

Current pulse generator Download PDF

Info

Publication number
UA63747C2
UA63747C2 UA2003065338A UA2003065338A UA63747C2 UA 63747 C2 UA63747 C2 UA 63747C2 UA 2003065338 A UA2003065338 A UA 2003065338A UA 2003065338 A UA2003065338 A UA 2003065338A UA 63747 C2 UA63747 C2 UA 63747C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
current
discharger
load
auxiliary
generator
Prior art date
Application number
UA2003065338A
Other languages
Ukrainian (uk)
Other versions
UA63747A (en
Inventor
Mykhailo Ivanovych Baranov
Mykola Mykolaiovych Ihnatenko
Anatolii Kuzmych Kolobovskyi
Original Assignee
Nat Tech Univ Kharkiv Polytech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Tech Univ Kharkiv Polytech filed Critical Nat Tech Univ Kharkiv Polytech
Priority to UA2003065338A priority Critical patent/UA63747C2/en
Publication of UA63747A publication Critical patent/UA63747A/en
Publication of UA63747C2 publication Critical patent/UA63747C2/en

Links

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

The proposed current pulse generator contains a capacitive power accumulator, a discharger, a load switch with an additional discharger, and additionally, a corrective capacitor, which is connected in parallel with the additional discharger. The proposed generator is distinctive by enhanced stability of current pulses, improved conditions for controlling voltage, and simplified design.

Description

Запропонований генератор імпульсних струмів призначено до використання в електротехніці, зокрема, в високовольтній імпульсній техніці при формуванні імпульсів струмів блискавки та випробувальних імпульсних магнітних полів для проведення фізичних досліджень.The proposed generator of pulsed currents is intended for use in electrical engineering, in particular, in high-voltage pulsed technology for the formation of pulses of lightning currents and test pulsed magnetic fields for physical research.

Відомі генератори імпульсних струмів, що застосовуються в різних електрофізичних установках для: - магнітно - імпульсної обробки металів (1); - отримання плазми (21; - випробування різного обладнання на стійкість до дії грозових розрядів ІЗ|Ї. Щодо відомих генераторів імпульсних струмів найближчим по технічній суті буде генератор, який складається з ємнісного накопичувача енергії, основного розрядника, активно- індуктивного навантаження та замикача навантаження з допоміжним розрядником |41.Known generators of impulse currents used in various electrophysical installations for: - magnetic - impulse processing of metals (1); - obtaining plasma (21; - testing various equipment for resistance to the action of lightning discharges ІІІ. As for the known generators of impulse currents, the generator that consists of a capacitive energy store, a main discharger, an active-inductive load and a load breaker with auxiliary discharger |41.

Для отримання максимальної амплітуди імпульса струму в активно - індуктивному навантаженні допоміжний розрядник замикача повинен витримати велику напругу, прикладену до нього при формуванні імпульсу струму і спрацювати тоді, коли сформується фронт імпульсу струму в навантаженні, тобто, коли струм в навантаженні досягне свого максимального значення, а напруга на допоміжному розряднику буде близька до нуля. Такий режим роботи генератора імпульсних струмів забезпечується спеціальним блоком запуску, який керує допоміжним розрядником, що ускладнює генератор і є його суттєвим недоліком.To obtain the maximum amplitude of the current pulse in an active - inductive load, the auxiliary arrester of the circuit breaker must withstand the high voltage applied to it during the formation of the current pulse and operate when the front of the current pulse is formed in the load, that is, when the current in the load reaches its maximum value, and the voltage on the auxiliary arrester will be close to zero. This mode of operation of the pulse current generator is provided by a special starting unit that controls the auxiliary discharger, which complicates the generator and is its significant disadvantage.

Задача запропонованого винаходу-спростити схему та конструкцію генератора імпульсних струмів і підвищити ефективність його роботи.The task of the proposed invention is to simplify the scheme and design of the pulse current generator and increase its efficiency.

Технічний результат досягається тим, що в генераторі імпульсних струмів, до складу якого входять ємнісний накопичувач енергії, основний розрядник, активно - індуктивне навантаження та замикач навантаження з допоміжним розрядником, паралельно допоміжному розряднику ввімкнуто коректувальний конденсатор.The technical result is achieved by the fact that in the generator of impulse currents, which includes a capacitive energy store, the main discharger, an active - inductive load and a load breaker with an auxiliary discharger, a correction capacitor is turned on in parallel with the auxiliary discharger.

На фіг. 1 зображено принципову електричну схему запропонованого генератора імпульсних струмів.In fig. 1 shows the basic electrical diagram of the proposed pulse current generator.

Генератор імпульсних струмів складається з ємнісного накопичувана енергії, який має ємність 1, індуктивність 2, активний опір 3, основного розрядника 4, активно - індуктивного навантаження, яке має активний опір 5 та індуктивність б, замикача навантаження, який має активний опір 7, індуктивність 8, допоміжного розрядника 9 з ввімкненим паралельно йому коректувальним конденсатором 10. Ємність коректувального конденсатора 10 в 5-10 менше ємності 1 ємнісного накопичувана.The generator of impulse currents consists of a capacitive stored energy, which has capacity 1, inductance 2, active resistance 3, the main discharger 4, an active - inductive load, which has active resistance 5 and inductance b, a load breaker, which has active resistance 7, inductance 8 , the auxiliary discharger 9 with the correction capacitor 10 turned on in parallel with it. The capacity of the correction capacitor 10 is 5-10 times less than the capacity of the capacitor 1.

На фіг.2 пунктирні криві 11,13 зображують відповідні форми імпульсів струму Ін в навантаженні, яке має активний опір 5 та індуктивність б, та напруги Ор на допоміжному розряднику 9 замикача навантаження при відсутності коректувального конденсатора 10, а суцільні криві 12, 14 відповідно зображують форми таких самих імпульсів току та напруги при наявності коректувального конденсатора 10. їIn Fig. 2, dotted curves 11, 13 depict the corresponding forms of current pulses In in the load, which has active resistance 5 and inductance b, and voltage Or on the auxiliary arrester 9 of the load breaker in the absence of the correction capacitor 10, and solid curves 12, 14 respectively depict forms of the same current and voltage pulses in the presence of a correction capacitor 10. i

На фіг.2 прийнято такі позначення імпульсів при підключенні коректувального конденсатора 10:In Fig. 2, the following designations of pulses are adopted when connecting the correction capacitor 10:

Іо, Їкх- максимуми імпульсів струму Ін в навантаженні;Io, Yikh - maximum pulses of the current In in the load;

Шо, Ок - максимуми імпульсів напруги Ор на допоміжному розряднику; то, тк - Тривалості фронту імпульсів струму Інв навантаженні;Sho, Ok - maximum pulses of voltage Or on the auxiliary arrester; to, tk - Duration of the front of the current pulses Inv load;

Аір-то » Ак - інтервали часу між максимумом напруги Ор на допоміжному розряднику 9 та максимумом струму Ін в навантаженні.Air-to » Ak - time intervals between the maximum voltage Or on the auxiliary arrester 9 and the maximum current In in the load.

Позначення на . фіг.2 з індексом «о» відносяться до амплітудно-часових параметрів імпульсів струму Ін та напруги Ор, які вони мають при відсутності коректувального конденсатора 10, а з індексом «к» - при його наявності. Ці криві для імпульсів струму Ін та напруги Ор відтворюють ту ситуацію, коли розрядник 9 не спрацьовує.Notation on . Fig. 2 with the index "o" refer to the amplitude-time parameters of the pulses of current In and voltage Or, which they have in the absence of the correction capacitor 10, and with the index "k" - in its presence. These curves for current pulses In and voltage Or reproduce the situation when the arrester 9 does not trigger.

Генератор імпульсних струмів працює таким чином. Від зарядженої ємності 1 накопичувана енергії після спрацювання основного розрядника 4 починає зростати напруга Ор на допоміжному розряднику 9 та струм Ін в індуктивно-активному навантаженні, яке складається з активного опору 5 і індуктивності 6, але зростання струму відстає від зростання напруги.The pulse current generator works as follows. From the charged capacity 1, the accumulated energy after the operation of the main arrester 4 begins to increase the voltage Or on the auxiliary arrester 9 and the current In in the inductive-active load, which consists of an active resistance 5 and inductance 6, but the increase in current lags behind the increase in voltage.

При спрацюванні допоміжного розрядника 9 .має місце явище запізнювання моменту спрацювання розрядника 9 (моменту появи в ньому струму) по відношенню до моменту появи на ньому напруги.When the auxiliary arrester 9 is activated, there is a delay in the moment of activation of the arrester 9 (the moment of the appearance of current in it) in relation to the moment of appearance of voltage on it.

Запізнювання при заданій напрузі залежить від розміру проміжку розрядника 9, тому можливо відрегулювати розмір проміжку таким чином, що спрацювання буде поблизу максимуму струму в навантаженні розрядника 9.The delay at a given voltage depends on the size of the gap of the arrester 9, so it is possible to adjust the size of the gap in such a way that the tripping will be near the maximum current in the load of the arrester 9.

Ввімкнення коректувального конденсатора 10 зменшує інтервал часу між максимумами струму і напруги (Аю »Аїк), що суттєво збільшує стабільність спрацювання допоміжного розрядника 9 і полегшує регулювання напруги його спрацювання. Після спрацювання допоміжного розрядника 9 характер зміни струму їн в навантаженні, утвореному індуктивністю б та активним опором 5, нічим не відрізняється від прототипу. При відповідному виборі співвідношень між величинами елементів схеми на кресленні 1, струм буде відносно повільно спадати до нуля по експоненціальному закону з накладенням незначних коливань. Сформується майже аперіодичний імпульс струму великої тривалості з коротким фронтом.Turning on the correction capacitor 10 reduces the time interval between the current and voltage maxima (Ayu » Aik), which significantly increases the stability of operation of the auxiliary arrester 9 and facilitates regulation of its operation voltage. After the operation of the auxiliary arrester 9, the character of the change in the current in the load, formed by the inductance b and the active resistance 5, is no different from the prototype. With the appropriate choice of ratios between the values of the elements of the circuit in drawing 1, the current will relatively slowly decrease to zero according to the exponential law with the imposition of minor fluctuations. An almost aperiodic current pulse of long duration with a short front is formed.

Використання в генераторі імпульсних струмів замикача активно-індуктивного навантаження з некерованим допоміжним розрядником 9 та підключеним паралельно йому коректувальним конденсатором 10 замість допоміжного розрядника 9, керованого блоком запуску в прототипі, дозволяє спростити схему та конструкцію генератора і підвищити стабільність його роботи. Крім того, використання коректувального конденсатора 10 покращує параметри імпульсу струму Ін в навантаженні, а саме, збільшується його максимум (І« »Іо) та зменшується тривалість фронту (тк « то), що підвищує ефективність роботи генератора імпульсних струмів.The use of an active-inductive load breaker with an uncontrolled auxiliary discharger 9 and a correction capacitor 10 connected in parallel to it in the pulse current generator instead of the auxiliary discharger 9 controlled by the starter unit in the prototype allows to simplify the scheme and design of the generator and increase the stability of its operation. In addition, the use of the correction capacitor 10 improves the parameters of the pulse current In in the load, namely, its maximum (I" "Io) increases and the duration of the front decreases (tk " to), which increases the efficiency of the pulse current generator.

Запропонований генератор імпульсних струмів може формувати імпульсні магнітні поля при вивчені плазми або випробувальні імпульси, імітуючи струм блискавки згідно вимог ДСТУ 3681 - 98 |5І.The proposed generator of pulsed currents can form pulsed magnetic fields with studied plasmas or test pulses, imitating lightning current according to the requirements of DSTU 3681 - 98 |5I.

Література 1. Бельій И.В., Фертик СМ., Хименко Л.Т. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. -References 1. Belii I.V., Fertyk SM., Khimenko L.T. Handbook on magnetic pulse processing of metals. -

Харьков: Вища школа, 1977. - 168с. 2. Кремнев В.В., Месяц Г.А. Методьі умножения и трансформации импульсов в сильноточной злектронике.Kharkov: Higher School, 1977. - 168p. 2. Kremnev V.V., Mesias G.A. Methods of multiplication and transformation of pulses in high-current electronics.

- Новосибирск: Наука, 1987.- 2266.- Novosibirsk: Nauka, 1987. - 2266.

З. Кужекин И.П. Испьітательньюе установки и измерения на вьісоком напряженийи. - М.: Знергия, 1980.- 136с. 4. Дашук П.П., Зайенц С.Л, Комельков В.С. и др. Техника больших импульсньх токов и магнитньх полей. -Z. Kuzhekin I.P. Test installations and measurements at high voltage. - M.: Znergia, 1980. - 136 p. 4. Dashuk P.P., Zayents S.L, Komelkov V.S. etc. Technique of large impulse currents and magnetic fields. -

М.: Атомиздат, 1970. - 4726. 5.ДСТУ 3681-98. Стійкість до дії грозових розрядів. Технічні вимоги та методи випробувань. ДержстандартM.: Atomizdat, 1970. - 4726. 5. DSTU 3681-98. Resistance to lightning discharges. Technical requirements and test methods. State Standard

України, Київ, 1998.- 276. 3. 4 5 7 2 6 8 1-5: У щі ТО слі ї ін в, є, пи м! о ! Н чияof Ukraine, Kyiv, 1998.- 276. 3. 4 5 7 2 6 8 1-5: In schi TO sli i in v, is, pi m! Oh! N whose

ЛЕ їі 5 чи ; : ; : ій о ' яLE ii 5 or ; : ; : iy o ' i

Те сThat village

ЦіThese

Ї і зн. з т 0 мч ни х кишки ПО Чо й о що м/ т ерShe and Zn. with t 0 mch ny x intestines PO Cho and o what m/ t er

Claims (1)

Генератор імпульсних струмів, до складу якого входять ємнісний накопичувач енергії, основний розрядник, активно-індуктивне навантаження та замикач навантаження з допоміжним розрядником, який відрізняється тим, що паралельно допоміжному розряднику ввімкнуто коректувальний конденсаторA generator of pulsed currents, which includes a capacitive energy store, a main discharger, an active-inductive load and a load breaker with an auxiliary discharger, which is characterized by the fact that a correction capacitor is turned on in parallel with the auxiliary discharger
UA2003065338A 2003-06-10 2003-06-10 Current pulse generator UA63747C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003065338A UA63747C2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Current pulse generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003065338A UA63747C2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Current pulse generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
UA63747A UA63747A (en) 2004-01-15
UA63747C2 true UA63747C2 (en) 2005-08-15

Family

ID=34516737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003065338A UA63747C2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Current pulse generator

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA63747C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
UA63747A (en) 2004-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2836735A (en) Impulse generator for electric fishing
FI65488C (en) ELEKTRISK DETONATOR FOER PROJEKTILER
GB956266A (en) Pulse generating circuits
UA63747C2 (en) Current pulse generator
US2531220A (en) Flash lamp
US3657607A (en) Impedance-increasing method and apparatus as part of a hvdc circuit breaker
UA12376U (en) Device for simulating lighting pulse current
GB1131561A (en) Electrical circuits for providing high power pulses
US3624487A (en) Dual energy electrical pulse generating system
UA15714U (en) Generator of high-power current pulses for simulating lighting discharge
US3778636A (en) Line-type generator having an active charging circuit
RU2489790C1 (en) Thyristor control current pulse former
SU283461A1 (en) Electro-spark doping plant
SU569262A1 (en) High-voltage pulse shaper
SU767952A1 (en) Pulse generator
SU432994A1 (en) CONDENSING MACHINE
UA8362U (en) High-power current pulse generator
SU1013927A1 (en) Reservoir capacitor charge voltage stabilization device
RU15824U1 (en) HIGH VOLTAGE PULSE GENERATOR
RU167668U1 (en) GENERATOR OF POWERFUL MAGNETIC FIELD PULSES
SU531472A1 (en) Device for feeding flash pumping lamps of lasers
SU586551A1 (en) Device for shaping pulse signals
SU792391A1 (en) Trigatron discharger
SU898605A1 (en) Pulse modulator
SU1262698A1 (en) Pulse burst generator