Генератор импульсных напряжений

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, собранный по схеме Аркадьева-Маркса , каждая ступень которого сосr СЕ€ШЗТГ:М } yt ; -.V- , f-. . faniiv..;;;; n IEXWii- SVJiA) I 6SS, rofft из нах(Я1Итепьной конденсаторной батареи , искровот о коммутатора и двух пепей из поспедоватеяьно соединенных раз - делительных элементов, c6дqpжaяraй среза ЮЕше трехэлектродные разрядннкй, управляющие электроды KOTqpbix соединены с устройствами формирования запускающих сигналов и нагрузку, подключенную через выходной ИС1ФОВОЙ коммутатор, о т л и - .чающийся тем, что, с цепью увеличения КПД, основные электроды срезающих разрядников подключены параллельно разделительным элементам одной из цепей и образовано последовательное соединение конденсаторной б/атареи первой ступени, срезакяшк разрядников, выходного искро-S вого коммутатора и нагрузки. о. ьэ 00 о 4 GG СИЗСъП о-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 00

g g H 03 K.3/53.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЙНРЫТИЙ

И АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3394972/18-21 (22) 08.02.82 (46) 07.07.83. Бюл.,Ж 25 (72) Л.А. Гепьфонд и Б.В. Семкин (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском брдена

Октябрьской Революции и,ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С.М. Кирова (53) 621.373 (088.8) (563 1. Авторское свидетельство СССР

М 63007, кл. Н 03 К 3/53, 31.01.44.

2. Авторское свидетельство СССР

М 866712, кл. Н 03 К 3/53,27.12.79. (54) (57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСНЫХ . НАПРЯЖЕНИЙ, собранный по схеме Аркадь ева-Маркса, каждая ступень которого состаит из накопительной конденсаторной ба- тареи, искрового коммутатора и двух цепей из последовательно соеднненных разделительных элементов, содержащий срезакаще трехэлектродные разрядники, управлщащие электроды которых соединены с устройствами формирования занускающих сигналов и нагрузку, подключенную через выходной искровой коммутатор, отличающийся тем, что, с цепью увеличения КПД, основные электроды срезаюших разрядников подключены параллельно разделительным элементам одной из цепей и образовано последовательное соединение конденсаторной батареи первой ступени, срезакзцих разрядников, выходного искро- Я вого коммутатора и нагрузки.

1 1027

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электроимпульсной технологии, при обработке различных материалов высоковопьт ными разрядамн, для имитации разряда молнии, испытания выключателей на раз.рывную мощность и т.п, ; Известно устройство для синхронизации, разряда генератора импульсных напряжений с генератором импульсов тока, позволяю-.)0 щее осуществлять параллельную работу генератора тока и генератора напряжения.

B этом устройстве генератор напряжения соединяется с объектом через омический делитель напряжения, к которому присоеди-15 цены искровые разрядники, установленные . таким образом, чтобы при разряде генера-,". тора на объекте они последовательно про-. бивались, а генератор тока через искровые разрядники разряжался на нагрузку 1,1 . gg

К недостаткам данного генератора от- носится необходимость изготовления двух йсточников импульсного воздействия тока и напряжения с разными уровнями и слож1 ность настройки искровых промежутков, подключающих генератор к объекту.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсных напряжений, собранный по схеме Аркадьева-Маркса, каждая ступень которого состоит из накопительной конденсаторной батареи, искрово . го коммутатора и разделительных элемен тов, .объединенных в две цепи, причем генератор импульсных напряжений подключен к нагрузке и содержит среза".ощие трехэлектродные разрядники, управляющие электроны, которых соединены с блоком запускают сигналов $23 .

Однако в известном генераторе при пробое нагрузки и подключении к ней нако

40 пительной конденсаторной батареи первой ступени, последняя разряжается на нагруз ку через последовательно соединенные срезающие разрядники и коммутаторы, при чем протекание тока через последние со- провождается дополнительными потерями энергии в разрядном контуре, к срезаюшим разрядникам предъявляются жесткие требования, так как они должны выдерживать без пробоя зарядное напряжение. В связи .50 с этим необходимо установить достаточно, большое расстояние между основными элект родами срезаксцих разрядников, что увели чивает потери в разрядном контуре генера

:,. тора. Кроме того, сложна настройка срезаю (Ы щих разрядников на данный режим работы.

Цель изобретения - увеличение КПД генератора, Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсных напряжений, собранном по схеме Аркадьева-Маркса, каждая ступень которого состоит из накопительной конденсаторной батареи, искрового коммутатора и двух цепей из последовач е ьно соединенных раздепитепьных элементов, содержащий срезавшие трехэлектродные разрядники, управляющие электроды которых с оединены с устройствами формирования запускающих сигналов и нагрузку, подключенную через, выходной коммутатор, основные

I электроды срезающих разрядников подключены параллельно разделительным элементам одной из цепей и образовано последоватепьное соединение конденсаторной батареи первой ступени, срезающих разрядников, выходного искрового коммутатора и нагрузки.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора .

Генератор состоит из И ступеней, каж- ° дая из которых включает в себя конденсаторн ю батарею 1 - конденсаторная бата рея 1-й ступени, и 2 - конденсаторная батарея остальных ступеней, разделительных сопротивлений 3 и 4, искровых ком мутаторов 5. Параллельно цепи, состоящей из разделительных сопротивлений 3, подключены основные электроды срезающих разрядников 61 управляющие электроды ко + торых соединены с вторичной обмоткой импульсных трансформаторов 7, выполняющих роль блока запускающих сигналов. Первичной обмоткой трансформаторов 7 служит, провод, соединяющий конденсаторные ба тареи 2 с разделительными элементами 3, Выход генератора подключен к нагрузкеЯ.

Генератор работает следуищим образом.

При подаче высокого напряжения на клемму 9 происходит зарядка конденсатор ных батарей 1 и 2 через разделйтельные сопротивления 3 и 4. Предварительно рас стояние в искровых коммутаторах 5 устанавливают та им образом, чтобы пробивное напряжение искрового коммутатора первой ступени было несколько меньше пробивного напряжения коммутаторов остальных ступеней генератора. Когда напряжение на конденсаторной батареи 1 станет равным пробивному напряжению искровому коммута тору 5 первой ступени, то последний пробивается. И результате этого к коммута-. тору 5 второй ступени прикладывается удвоенное напряжение, и он также пробивает, ся, Аналогичные условия наблюдаются и при срабатывании остальных искровых ком

3 1О27804 Д мутаторов 5, но при этом напряжение, при-. С учетом того, что основной разрядный кяадываемоэ к каждому последующе» ток протекает через практически вдвое иу коммутатору, увеличивается каж- меньшее количество коммутаторов, а имен ный рае на величину зарядного на- но, через среэаюшие разрядники 6 и выйряжения. :ходной коммутатор 5, минуя остальные коммутаторы 5, и иэ-еа того, что рассто- .

После срабатывания искровых коммута-. яние между основными электродами срезаторов Б происходит.формирование высоко- ккцих разрядников 6 устанавливается меньвольтного импульса и нагрузка 8 проби- шее, потери энергии в коммутаторах геневается. В результате броска тока в рае- .>0 ратора значительно уменьшаются, практирядной цепи. генератора во вторичных об- чески в 2 раза. мотках импульсных трансформаторов 7 ин-. Упрощается также настройка срезающих дуктируются высоковольтные импульсына разрядников и повышается надежность рабопряжения, поступающие на управляющие ты генератора в целом, так как основные электроды разрядников 6, которые проби- >g электроды разрядников 6 не должны сра6аваются, эакорачивают сопротивления 3 и тывать до пробоя нагрузки 8 под воздейстконденсаторная батарея 1 подключается к . вием лишь импульсного напряжения, равнонагруэке 8 через разрядники 6. При этом го зарядному, а затем пробиваться при наряду с уменьшением волнового сопротив- незначитепьном умешшении напряжения ления генератора уменьшаются потери в gg на них при подаче сигнала на управлякяцие ,разрядном контуре генератора. электроды.

Составитель В.В. Казаков

Редактор Н. Ковалева Техред М»пер «ppeKTop A : И

Заказ 4754/58 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4