Малоиндуктивная конденсаторная батарея с защитой от повреждений

 

Изобретение относится к мощным малоиндуктивным конденсаторным батареям и может быть использовано в экспериментальных физических установках для получения сильноточного газового разряда, в особенности для магнитного сжатия плазмы и ряда других исследований, где требуются сильные магнитные поля. Цель изобретения - повышение эффективности защиты конденсаторной батареи при пробое или случайном коротком замыкании в одном из модулей. Для этого в малоиндуктивной конденсаторной батарее, содержащей N параллельно соединенных модулей 1, каждый из которых включает накопительный конденсатор 2 и коммутатор 3, а также блок 8 управления коммутаторами, блок 6 питания и нагрузку 4, введены последовательно соединенные защитные катушки 5 индуктивности, включенные между предыдущими и последующими модулями. Введены также дополнительные катушки 7 индуктивности по числу защитных катушек так, что они образуют с последними трансформаторы и связаны с блоком управления коммутаторами. При пробое одного из конденсаторов 2 или к.з. в одном из модулей 1 в процессе заряда все остальные конденсаторы 2 начнут разряжаться на аварийный модуль 1, тем самым возбуждая ЭДС в катушках 7 индуктивности. ЭДС фиксируется блоком 8 управления коммутаторами 3. От него на коммутаторы 3 подается поджигающий импульс в момент, когда ток, проходящий через аварийный модуль, еще не достиг критического. 1 ил.

2 А3

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Е,„ м ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4388330/24-07 (22) 09.03.88 (46) 07.03.90. Бюл. Р 9 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) В,В. Конотоп и В.В. Есиков (53) 621,316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1 - 799071, кл. Н 02 Н,7/16, 1976.

Авторское свидетельство СССР

)1 - 653601, кл. Н 02 Н 7/18, .1975. .(54) ХАЛОИНДУКТИВНАЯ КОНДЕНСАТОРНАЯ

БАТАРЕЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к мощным малоиндуктивным конденсаторным батареям и может быть использовано в экспериментальных физических установках для получения сильноточного газового разряда, в особенности для магнитного сжатия плазмы и ряда других исследЬваний, где требуются сильные магнитные поля, Цель изобретения — повышение эффективности защиты конденсаторной батареи при пробое или случайном коротком замыкании в одном иэ модулей.

Для этого в малоиндуктивной конденса(51)5 Н 02 H 7/16, 7/18 ° Н 03 К 3/53

2 торной батарее содержащей и параллельно соединенных модулей.1, каждый из которых включает накопительный конденсатор 2 и коммутатор 3, а также блок 8 управления коммутаторами, блок 6 питания и нагрузку 4, введены последовательно соединенные защитные катушки 5 индуктивности, включенные между предыдущими и последующими модулями. Введены также дополнительные катушки 7 индуктивности по числу защитных катушек так, что они образуют с последними трансформаторы и связаны с блоком управления коммутаторами, При пробое одного иэ конденсаторов 2 или к.з. в одном иэ модулей 1 в процессе заряда все остальные конденсаторы 2 начнут разряжаться на аварийный модуль 1, тем самым возбуждая ЭДС в катушках 7 индуктивности. ЭДС фиксйруется блоком 8 управления коммутаторами 3. От него на коммутаторы 3 по- Я дается поджигающий импульс в момент, когда ток, проходящий через аварийный модуль, еще не достиг критического.

1 ил, 1548822

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель Ю. Постников

Техред Jl,Îëèéíûê Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 144/ДСП

Тираж 479

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинаr "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к мощным малоиндуктивным конденсаторным батаре-. ям и может быть использовано в экспериментальных физических установках для получения сильноточного газового раз5 ряда, в особенности для магнитного сжатия плазмы и ряда других исследований, где требуются сильные магнитные поля.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты конденсаторной батареи при пробое конденсатора или случайном к.з. в одном из модулей.

На чертеже представлена малоиндук- 15 тивная конденсаторная батарея.

Батарея содержит п параллельно включенных модулей 1, каждый из которых состоит из конденсатора 2 и коммутатора 3. и соединен с нагрузкой 4.

Защитные катушки 5 индуктивности включены между модулями 1, образуя последовательную цепочку, соединенную с источником 6 питания. Дополнительные катушки 7 индуктивно соединены с защитными катушками 5 и также включены в последовательную цепочку, образующую с защитными катушками 5 трансформаторы и подключенную к блоку 8 управления коммутаторами 3.

Батарея работает следующим образом.

В нормальном режиме работы батареи коммутаторы 3 разомкнуты и конденсаторы 2 через катушки 5 индуктивности заряжаются до номинального напряжения. При подаче поджигающего импульса 35 на коммутаторы 3 все конденсаторы 2 разряжаются на нагрузку 4, При пробое одного из конденсаторов или к.з, в одном из модулей 1 в процессе заряда все остальные конден40 саторы 2 начинают разряжаться на аварийный модуль 1, тем самым возбуждая

ЭДС в катушках 7 индуктивности, которая фиксируется. блоком 8 управления коммутаторами 3.

На коммутаторы 3 подается поджигающий импульс в момент, когда ток, ЯФ проходящий через аварийный модуль, еще не достиг критического.

Таким образом, введение защитных катушек индуктивности и способ их включения дает возможность увеличить время нарастания тока на аварийном модуле, что позволяет переключить батарею на нагрузку до достижения током аварийного модуля критического значения.

Введение дополнительных катушек и их связи с защитными катушками и блоком управления разрешает подклю— чить батарею к нагрузке. Тем самым повышается эффективность защиты конденсаторной батареи при пробое конденсатора или случайном к.з. в одном из модулей °

Малоиндуктивная конденсаторная батарея с защитой от повреждений, содержащая Il параллельно соединеннь1х модулей, каждый из которых состоит из последовательно включенных конденсатора и коммутатора, первые выводы модулей соединены с первым выводом .блока питания и имеют клемму для под.ключения заземления, вторые выводы модулей имеют общую клемму для подключения нагрузки, управляющий электрод каждого коммутатора соединен с соответствующим выходом блока управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты батареи при пробое конденсатора или коротком замыкании в одном из модулей, в нее введены и последовательно соеднненных защитных катушек индуктивности, включенных между общими точками соединения конденсатора и коммутатора предыдущих и последующих модулей и соединенных с вторым выводом блока питания, дополнительные последовательно включенные катушки индуктивности по числу защитных катушек, образующие с последними трансформаторную связь, цепь из дополнительных катушек соединена с соответствующими входами блока управления.