Однофазный каскадный генератор

 

ОДНОФАЗНЬЙ КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР , содержащий трансформатор с г первичной и N вторичными обмотками, каждая из которых подключена к одному из системы соединенных последовательно N мостовых выпрямителей, а также фильтруквцие емкости, о т лич ающий с я тем, что, с целью повышения надежности, (N-1) фильтрующих емкостей включены каждая между одноименными выводами соседних обмоток.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (5Ц4 Н 02 М 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3721104/24-07 (22) 05.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. Ф 35 (72) В.А.Иайзлер и В.П.Старицын (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (53) 621.314.632 (088.8) (56) Пзтент CIIIA II - 3363165., кл. 321-27, опублик. 1968.

Альбертинский Б.И., Свиньин М.П.

Каскадные генераторы. M.: Атомиздат, 1980, с. 70.

„„SU„„1181094 A (54) (57) ОДНОФАЗНЬП1 КАСКАДНЫЙ ГЕНЕ.РАТ0Р, содержащий трансформатор с первичной и N вторичными обмотками, каждая из которых подключена к одному из системы соединенных последовательно N мостовых выпрямителей, а также фильтрующие емкости, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности, (М-. 1) фильтрующих емкостей включены каждая между одноименными выводами соседних обмоток.

1181

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве высокого постоянного напряжения для питания электрофизической аппаратуры. S

Цель изобретения - повышение надежно ст и.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема однофазного каскадного генератора на фиг. 2 - временные диаг-1О раммы напряжений, действующих в генераторе.

Однофаэный каскадный генератор содержит первичную обмотку t, магнитопровод 2 и М(не менее двух) каскадов. Цифровыми обозначениями снабжены элементы двух первых и последнего каскадов. Вентили 3-6 соединены по схеме однофазного мостового выпрямителя к входу которого по -ключены 20 выводы 7 и 8 вторичной обмотки 9. .Вентили 10-13 соединены rro схеме мостового выпрямителя, к входу которого подключены выводы .14 и 15 вторичной обмотки 16. Катоды вентилей

5 и 6 соединены между собой и подключены к анодам вентилей 10 и 11. Соединенные между собой аноды. вентилей

3 и 4 являются отрицательным полюсом выхода генератора. Соединенные между 30 соббй катоды вентилей 12 и 13 под- ключены к анодам вентилей следующего каскада. Вентили 17-20 соединены по схеме мостового выпрямителя,. к входу которого подключены выводы 21 и 22 последней вторичной обмотки 23. Соединенные между собой аноды вентилей 17 и 18 подключены к мостовому выпрямителю предыдущего каскада,Точка соединения катодов вентилей 4р

19 и .20 является положительным полюсом выхода генератора.

Фильтрующая емкость 24 включена между одноименными выводами 7 и 15 соответственно обмоток 9 и 16. Фильт.45 рующая емкость 25 включена между выводом 15 обмотки 16 и одноименным ему выводом обмотки следующего каскада, а фильтрующая емкость 26 — между выводом 21 последней обмотки 23 и у

opHoHMeHHbM eM rrbrrrorro o6MoTKH ггредыпущего каскада. При этом вывод 21 является одноименным выводу 15 обмотки 16. В качестве фильтрующих емкостей могут быть использованы конден- -у саторы и конструктивные емкости.

Устройство работает следующим об разом.

094

При подключении первичной обмотки 1 к источнику переменного напряжения по ней течет переменный ток, а во вторичных обмотках 9, 16 и 23 наводятся электродвижущие силы (ЭДС)

Пусть в рассматриваемый момент времени их полярность такова, как указано на фиг. 1. Тогда под действием

ЭДС открываются вентили 3, 5, 11, 13, 17 и 19 и чер э нагрузку течет ток. Путь его следующий: .вентиль 3, выводы 8 и 7 обмотки 9, вентили 5 и

11, выводы 14 и 15 обмотки 16, вентиль 13, следующие каскады, вентиль

17, выводы 22 и 21 последней обмотки

23, вентиль 19, нагрузка. При этом вывод 7 обмотки 9 через открытые вентили 5 и 11 оказывается соединен с выводом 14 обмотки 16, т.е. емкость 24 включается параллельно обмотке 16 и заряжается. Аналогично емкость 26 заряжается от обмотки 23, емкость 25 заряжается от обмотки третьего каскада и т.д. При переходе

ЭДС через максимум вентили 5 и 11 за. кроются под действием разности по-, тенциалов между выводом 14 обмотки

16 и выводом 7 обмотки 9, создаваемых обмоткой 16 и емкостью 24. Аналог ично под действием соответствующих разностей потенциалов закрываются вентили 13 и 17. Обмотка 9 и емкости 24-26 соединены последовательно, начинается их разряд через нагрузку., При переходе ЭДС через нуль и смене ее полярности закрываются вентили 3 и 19 и,открываются вентили 4 и 20. Когда ЗДС во вторичных обмотках и.напряжения на емкостях сравниваются, открываются вентили

6, 10, 12 и 18. При этом емкость 24 через открытые вентили б.и 10 окажет ся включенной параллельно обмотке

9 и подзаряжается от этой обмотки до амплитуды ЭДС. Аналогично емкость

25 подзаряжается от обмотки 16, емкость .26 — от обмотки предпоследне-. го каскада. При достижении ЭДС ампли. тудного значения заряд емкостей прекращается, вентили 6, 10, 12 и 18 закрываются. Емкости 24-26 соединены последовательно с последней обмоткой

23. Путь тока следующий: вентиль 5, емкости 24-26, обмотка 23, вентиль

20 и нагрузка. При смене полярности

ЭДС закрываются вентили 4 и 20 и открываются вентили 3 и 19. При цостижении ЭДС во вторичных обмотках значения, равного величине напряже- . ния на емкостях, открываются вентили

5, 11, 13 и 17, после чего процессы повторяются периодически в указанной последовательности.

Кривые 27-30 (фиг.2) иллюстрируют указанные процессы. На осях абсцисс ,графиков на фиг.2 отложено время на осях ординат — напряжения, отне сенные к амплитуде ЭДС одной вторичной обмотки.

Кривая 27 (фиг.2) изображает зависимость ЭДС, наводящихся во вторичных обмотках 9, f6 и 23 от времени,. кривая 28 — зависимость напряжения на емкости 24 (или любой другой) от времени, кривая 29 — зависимость .выходного напряжения генератора от времени, кривая 30 — зависимость йо,:тенциала вывода 7 обмотки 9.относительно полюса выхода генератора.

Для сравнения приведены осциллограммы напряжений 31-33, полученные при подключении макета генератора, содержащего три каскада и собранного по. схеме фиг. 1, к сети переменного .тока частотой 50 Гц. Величины емкостей 24 и 25 — 0,5 мкФ каждая. К вы- . ходу генератора подключена активная нагрузка сопротивлением 120 кОм. Ос181094 4 циллограммы напряжений 31-33 сняты соответственно в тех же точках схе мы, для которых построены зависимос ти 28-30.

Так как в любой момент времени открыты вентили 3 и 19, либо 4 и 20, то потенциалы обмоток 9 и 23 относительно общей точки заданы, потенциалы обмотки 16 и всех остальных об10 моток относительно обмотки 9 задают-. ся цепочкой емкостей 24-26, напряжения на которых постоянны с точностью до величины пульсаций.

Так как потенциалы вторичных об15 моток относительно общей точки схемы генератора заданы фильтрующнми емкостями, которые шунтируют паразитные емкости, то напряжения между элемен, тами схемы не могут превосходить ра2О .бочие напряжения. Это уменьшает вероятность пробоев изоляции и увеличивает надежность генератора. Кроме того, так как напряжения между одноименными зажимами вторичных обмоток

2S практически постоянные, то при соответствующей конструкции генератора к электрической изоляции,-расположенной между его элементами, приложены . эти постоянные напряжения, что также

ЗО повышает надежность генератора.

1181094

Редактор А.Шандор

„Заказ 5945/57 Тираж 6,45 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул.- Проектная, 4

1

0 у

Со ст авит ель E . Мельников а

Текред О. Неце . Корректор В. Бутяга