Генератор импульсов тока индуктивной нагрузки

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов тока в индуктивных нагрузках, например в электромагнитах ускорителей заряженных частиц. Целью изобретения является увеличение диапазона генерируемых импульсов. Генератор содержит источник 1 переменного напряжения, конденсаторную батарею 2, вентили 3 - 6, фазоимпульсный блок 7 управления, первую 8 и вторую 9 шины выхода генератора, M - фазный диодный мост 10 и согласующий трансформатор 11. Регулируя с помощью блока 7 управления фазу включения вентилей по отношению к питающей сети, можно достаточно широко, например до двух фаз, изменять амплитуду напряжения на конденсаторной батарее 2, амплитуду тока в индуктивной нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 H 03 K 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4166499/24-21

{22) 24,12.86 ,(46) 07.08.89. Бюл. У 29 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института им.С.M.Êèðîâà (72) Б.А.Багинский и Г.Д.Браславский (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 959602, кл. Н 03 К 3/53, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 661743, кл.. Н 03 К 5/01, 1976. (54) ГЕНЕРАТОР ИИПУЛЬСОВ ТОКА ИНДУКТИВНОИ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов тока в

„„90„„1499434 А1

2 .индуктивных нагрузках, например в электромагнитах ускорителей заряженных частиц. Целью изобретения являет— ся увеличение диапазона генерируемых импульсов. Генератор содержит источник 1 переменного напряжения, конденсатор ную батарею 2, ве нтили 3-6, фа-" з оимпул ьс ный бл ок 7 упр авл е ни я, и ер— вую 8 и вторую 9 шины выхода генератора, M-фазный диодный мост 10 и согласующий трансформатор 11. Регулируя с помощью блока 7 управления фазу включения вентилей по отношению к питающей сети, можно достаточно широко, например до двух фаэ, изменять амплитуду напряжения на конденсаторной батарее 2, амплитуду тока в ин,дуктивной нагрузке. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

3 1499434

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов тока в индуктивных нагрузках, например в электромагнитах ускорителей заряженных частиц.

Цель изобретения — увеличение диапазона частот генерируемых имульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема генератора; на фиг. 2 электрическая принципиальная схема реализации генератора при использовании трехфазного источника.

Генератор импульсов тока индук- 15 тивной нагрузки содержит источник

1 переменного напряжения, конденсаторную батарею 2 с первого по четвертый вентили 3-6, фазоимпульсны 1 блок

7 управления, с первого по четвер- 20 тый выходы которого соединены с управляннщими входами вентилей, а входы— с соответствующими выходами источника 1 переменного напряжения, катоды первого и второго вентилей 3 и 4 сое- 25 динены между собой и подключены к первой выходной шине 8, вторая выходная шина 9 соединена с анодами третьего и четвертого вентилей 5 и 6, анод

f первого вентиля 3 подключен к катоду 30 третьего вентиля 5 и соединен с пер вой обкладкой конденсаторной батареи

2, М-фаэный диод мост 10. Источник

1 переменного напряжения выполнен

И-фазным, его общий вывод соединен с второй обкладкой конденсаторной батареи 2, а выводы каждой фазы подключены к шинам переменного тока

И-фазного диодного моста 10, шины постоянного тока которого подключены 1п к аноду второго .и катоду четвертого управляемых вентилей 4 и б, M-фазный источник 1 переменного напряжения может бь;ть выполнен на трехфазном источнике синусоидального напряжения, 45 подключечном к первичным обмоткам согласуюцего трансформатора 11, общая точка вторичных обмоток которого является общим выводом M-фазного источника переменного напряжения, выводами фаз которого являются выводы вторичных обмоток согласующего трансформатора 11.

Генератор работает следующим образом.

Если в первоначальный момент времени конденсаторная батарея 2 заряжена и напряжение на ее зажимах, а также напряжение на вторых обмотках трансформатора 11 имеют полярность, обозначенную на фиг.. 2 (без скобок), то при поступлении с выхода блока 7 управления импульсов на запуск вентилей 4 и 5 конденсаторная батарея 2 начинает разряжаться на индуктивную нагрузку (подключенную к входным шинам 8 и 9). Когда ток в данной цепи уменьшается до нуля, конденсаторная батарея 2 перезаряжается до максимального напряжения с полярностью, обозначенной на фиг. 2 (в скобках), таким образом в нагрузке формируется синусоидальный импульс тока. За время протекания тока часть энергии конденсаторной батареи теряется в элементах генератора. Однако ток нагрузки протекает через одну из фаз источника 1 и от него в контур вводится энергия. Поэтому конденсаторная батарея 2 перезаряжается до исходного напряжения.

В следующий момент времени с блока 7 управления подается запускающий импульс на вентили 3 и 6, Конденсаторная батарея вновь начинает разряжаться. После уменьшения тока до нуля напряжение на конденсаторной батарее 2 приобретает исходную полярность и исходное напряжение. При дальнейшем включении вентилей 3, 6, 4 и 5 описанные процессы повторяются.

Конденсаторная батарея работает по напряжению в разнополярном режиме, а в нагрузке генерируются однополярные импульсы тока, частота повторения импульсов тока может быть равна или 2шЕ, или mf, где ш — число фаз; Š— частота источника переменного напряжения. В первом случае запуск вентилей 3, 6, 4, 5 производится в каждом полупериоде каждой фазы. Во втором случае предпочтительно запускать их на двух соседних полупериодах фаз (имеющих наиболее положительное и наиболее отрицательное напряжения). При этом ток обмоток трансформатора 11 является разнополярным, не имеет постоянной составляющей, а конденсаторная батарея

2 работает в более экономичном, асимметричном режиме (с постоянной составляющей).

Регулируя с помощью блока 7 управления фазу включения вентилей по отношению к питающей сети, можно достаточно широко (до двух раэ) из5

1 49 с менять амплитуду напряжения на конденсаторной батарее 2, амплитуду то— ка индуктивной нагрузки.

Иэ обр етение позволяет существенно повысить частоту импульсов тока индуктивной нагрузки.

Формула изобретения

1, Генератор импульсов тока индуктивной нагрузки, содержащий источник переменного напряжения, конденсаторную батарею, первый, второй, третий, и четвертый вентили, фаэо-импульсный блок управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с управлякщими входами вентилей, входы фазоимпульсного блока управления соединены с соответствующими выходами источника переменного напряжения, катоды первого и второго вентилей соединены между собой и подключены к первой выходной шине, вторая выходная шина соединена с анодами третьего и чет, вертого вентилей, анод первого вентиля подключен к катоду третьего вентиля и соединен с первой обкладкой конденса- торной батарн, . т н н ч а ю щ и Й с я том что с целью "2вс личения диапаэ< на частот генерируемых импульсов, в него введен И вЂ” фаз— ный диодный мост, а источник переменного напряжения г ..1п, неH М вЂ” фаэш м, общий вывод которого соединен с BTo— рой обкладкой к-нленсаторной багарен, а выводы каждой фазы подключены к nn>— нам переменного тока И-фазного диодного моста, шины постоянного тока ко— торого подключены к аноду второго и.катоду четвертого управляемых вентилей, 2. Генератор по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что И-фаэный источник переменного напряжения выполнен на трехфаэном источнике синусои— . дального напряжения, подключенном

20 к первичным обмоткам согласующего трансформатора, общая точка вторичных обмоток которого является общим выводом М-фазного источника перемен2б H о напряженн", выводами фаэ которого являются выводы вторичных обмоток согласующего трансформатора.

Фиг.1