Устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах генерирования мощных импульсов тока. Цель изобр етения - улучшение отдельных энергетических показателей - достигается за счет увеличения скорости передачи электроэне 1ии . Для этого в устройство дополнительно введены первая и вторая вентильно-конденсаторные ячейки 14 и 15. Устройство также содержит ис-- точник 1 переменного тока, вентильнокойденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя диодами 2 и 3, дозирующими конденсаторами 4 и 5, соединенными в вентильно-конденсаторные ячейки 6 и 7, управляемый вентиль 8, накопительный конденсатор 9, блок 10 контроля напряжения и фазового управления вентилем , фазовые выводы 11, 12 и 13, диод 16 первой дополнительной ячейки дозирующие конденсаторы 17 и 19, диод 18 второй дополнительной ячейки . 12 ил. /5 S сл 4;ite 00 to KJ со QD rvj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 " 03 К 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 790151 (21) 4150112/24-21 (22) 19 ° 11.86 (46) 23. 10.88. Бюл. М 39 (72) A.Ã.ÍèêîëàåB и Н.А.Шумаков (53) 621.373.431 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 790151, кл. Н 03 К 3/53, 24.08.78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА ГЕНЕРАТОРА МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах генерирования мощных импульсов -тока. Цель изобретения— улучшение отдельных энергетических показателей — достигается за счет увеличения скорости передачи элект„„Я0„„1432739 А 2 роэне ии, Для этОГО B Устройство ДО полнительно введены первая и вторая вентильно-конденсаторные ячейки 14 и 15. Устройство также содержит источник 1 переменного тока, вентильноконденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя диодами 2 и 3, дозирующими конденсаторами 4 и 5, соединенными в вентильно-конденсаторные ячейки 6 и 7, управляемый вентиль 8, накопительный конденсатор 9, блок 10 контроля напряжения и фазового угравления вентилем, фазовые выводы 11, 12 и 13 диод 16 первой дополнительной ячейки дозирующие конденсаторы 17 и 19, диод 18 второй дополнительной ячейки. 12 ил.

С:

1432739

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано, например, г;ри заряде накопительных конденсаторов и является усовершенст5 вованием изобретения по авт.св.

Р 790151.

Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей за счет увеличения скорости передачи электроэнергии.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства, на фиг,2-12 — эквивалентные схемы цепей заряда накопительного конденсатора в различные моменты времени. . Устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов содержит источник 1 переменного тока, вентильно-конденсаторный выпрямитель-умножитель напряжения, образованный двумя диодами 2 и

3 и двумя дозирующими конденсаторами 4 и 5, соединенными в вентильноконденсаторные ячейки 6 и 7, в первой25 из которых диод 2 анодом, а во второй диод 3 катодом соединены с обкладками соответствующих конденсаторов

4 и 5, к выходным клеммам которого через третий вентиль 8, например, управляемьггr, подключен накопительный конденсатор 9 и блок 10 контроля напряжения и фазового управления управляемым вентилем, трехфазный источник переменного тока, фазовые об35 мотки которого соединены звездой с тремя фазовыми выводами 11-13, его первый и второй фазовые выводы 11 и 12 соединены с обкладками конденсаторов 4 и 5 соответственно первой

6 и второй 7 вентильно-конденсаторных ячеек, диоды 2 и 3 которых подключены к третьему фазовому выводу

13 трехфазного источника переменного тока, а выходные клеммы вентильноконденсаторного выпрямителя-умножителя напряжений образуют точки соединения его диодов и дозирующих конденсаторов. Дозирующие конденсаторы могут быть зашунтированы дополнительными

50 вентилями, которые включены встречно с диодами упомянутого вентильно-конденсаторного выпрямителя-умножителя напряжений. В него введены первая 14 и вторая 15 дополнительные вентильнокондеисаторные ячейки, причем диод 16

55 первой дополнительной ячейки 14 включен между катодом диода 2 первой вентильно-конденсаторной ячейки 6 и анодом диода 3 второй вентильно-кон— денсаторной ячейки 7 в прямом направлении, а дозирующий конденсатор 17 между вторым фазовым выводом 12 трехфазного источника переменного тока и катодом диода 2 первой вентильно-конденсаторной ячейки 6, диод 18 второй дополнительной вентильно-конденсаторной ячейки 15 включен между катодом диода 3 второй вентильно-конденсаторной ячейки 7 и первой обкладкой накопительного конденсатора 9, к которой подключена первая обкладка дозирующего конденсатора 19 второй дополнительной вентильно-конденсаторной ячейки 15, вторая обкладка которого соединена с анодом диода 3 второй вентильно-конденсаторной ячейки 7.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходный момент времени напряжение выводов 11 и 12 равно нулю и начинает возрастать по абсолютной величине, причем положительный потенциал приложен к выводу 12. При этом линейные напряжения выводов 13 и I1, 12 и 13 равны по абсолютной величине, но линейное напряжение выводов 13 и 11 имеет отрицательное, а выводов 12 и 13 положительное значения.

Для наглядности объяснения циклического изменения структуры системы ,в процессе заряда конденсатора 9 электромагнитные процессы в отдельные временные интервалы иллюстрируются фрагментами схем. Принцип работы этой многоконтурной системы заключается в следующем. (В дальнейшем необходимо принимать во внимание, что емкость конденсаторов 4, 5, 17 и 19 выбрана одинаковой, а емкость конденсатора 9 значительно больше. Управляемый вентиль 8 открыт, и регулирование скорости передачи энергии для упрощения рассмотрения не производится). Так как электромагнитные процессы в рассматриваемом вентильном зарядном устройстве существенно нелинейны, а структура устройства многократно изменяется, рассмотрим, в основном ик качественную картину.

Будем считать, что в исходном состоянии все конденсаторы разряжены.

Начиная с момента рассмотрения процессов, конденсаторы 4, 5 и 17 при увеличении напряжения выводов 11 и

3 14327

12 по закону синуса заряжаются (током, убывающим по закону косинуса) по целям, показанным на фиг.2, до напряжения соответственно 5

2 Млп,-Ug ) /3; (4 п- ;-) /31 (y,„- U,)/3, где U — MBKcHMBJIBHoe значение ли- 10

Я гт нейного напряжения выводов

11-13, U — напряжение заряда конден9 сатора 9.

Этот заряд осуществляется на ин- 15 тервале до 90 зл.град, после чего диоды 3, 16 и 18 закрываясь предотвращают заряд дозирующих конденсаторов. Через 90 эл.град после выбранного начала отсчета происходит изме- 20 нение структуры системы заряда (фиг.3) и заряд конденсатора 9 производится от выводов 13 и 12, при этом происходит перезаряд (с возвратом энергии в источник и подвозбуждением источника) дозирующего конденсатора 5, перезаряд конгенсатора

17 и заряд конденсаторов 19 и 9. В конце этого интервала конденсатор 5 заряжен до напряжения U„ -(И„ -U„)/3, 30 а конденсатор 17 — до напряжения

Б /3. Конденсатор 19 заряжается до напряжения 2П„ /3. На интервале 120. 210 эл.град структура системы вновь изменяется и осуществляется заряд конденсатора 4 (фиг.4) до напряжения U -U и дозаряд конденсатора 9.

На интервале 210-270 зл.град структу ра системы вновь изменяется (фиг.5) и конденсаторы 5 и 17 заряжаются до 40 напряжения U, причем подзаряд происходит и от конденсатора 4. На ин тервале 240-330 эл.град конденсатор

19 (фиг.б) заряжается до напряжения

2БА . На интервале 300-390 эл.град 45 (фиг.7) осуществляется дозаряд конденсатора 4 до напряжения П „

Заряд конденсатора 4 до напряжения Пд осуществляется на интервале

570-630 эл.град по структуре, анало- 50 гичной приведенной на фиг.5.

Таким образом предельный заряд конденсаторов 5 и 17 осуществляется до напряжения U, а конденсаторов

4 и 19 — до напряжения 2И,,.

39

В результате протекания тока источника по рассмотренным каналам через конденсатор 9 напряжение на

его обкладках увеличивается. Пере— дача энергии в конденсатор 9 осуществляется (с разделением по уровням) по пяти каналам: по первому каналу— до напряжения 2U„> за счет суммирования напряжений выводов 12-13 и напряжения на конденсаторе 5 (фиг.8), по второму каналу — до напряжения

2П„щ (фиг.9); по третьему каналу— до напряжения 3U, за счет суммирования напряжений выводов 13-11 и напряжения на конденсаторе 4 (фиг.10), по четвертому каналу — до напряжения 4UÄ,„ за счет суммирования напряжений выводов 12-11 и конденсаторов

5 и 4 (фиг.11); по пятому каналу— до напряжения 5U„ за счет суммирования напряжений выводов 13 — 11 и конденсаторов 4 и 19 (фиг.12).

Формула изобретения

Устройство для заряда накопительного конденсатора генератора мощных импульсов по авт.св. Р 790151, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей, в него введены первая и вторая дополнител.:ные вентильно-конденсаторные ячейки, причем диод первой дополнительной вентильно" конденсаторной ячейки включен между катодом диода первой вентильно-конденсаторной ячейки и анодом диода второй вентильно-конденсаторной ячейки в прямом направлении, а дозирующий конденсатор — между вторым фазовым выводом трехфазного источника переменного тока и катодом диода первой вентильно-конденсаторной ячейки, диод второй дополнительной вентильно-конденсаторной ячейки включен между катодом второй вентильно-конденсаторной ячейки и первой обкладкой накопительного конденсатора, к которой подключена первая обкладка дозирующего конденсатора второй дополнигельной вентильно-конденсаторной ячейки, вторая обкладка которого соединена с анодом диода вентильно конденсаторной ячейки.

1432739

1432739

4pcI8.7Р

Фиа 12

Составитель А.Горбачев

Техред М.Дидык Корректор М. Пожо

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 5462/53 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4