Генератор импульсов

 

СССР

Класс 21 е, 37, I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро нзобрете

Г. Ф. Кон-Петерс, Ф. Ф.

Ланге и

Генератор импульсов.

Заявлено 13 сентября 1938 года в НКЭП за ¹ 18953.

Опубликовано 31 октября 1940 года.

Импульсные генераторы по прин.ципу Маркса работают, как известно, так, что некоторое количество конденсаторов заряжается параллельно через лежащие между ними сопротивления ,или самоиндукции и затем, вследствие срабатывания переключающих .разрядников, конденсаторы оказываются включенными последовательно. При этом получается yvíîæåíèå зарядного напряжения соответственно количеству конденсаторов. Такие импульсные генераторы ценны тем, что они позволяют простейшим способом получать высокое напряжение (в несколько миллионов вольт). Кроме того, для некоторых целей представляет интерес получающаяся при этом форма кривой напряжения. Напряжение ударного генератора возрастает от нулядо максимума обыкновенно за время порядка нескольких десятых микросекунды, после чего сравнительно медленно падает вследствие разрядки конденсаторов через сопротивления или дроссели, так что до половины своего максимального значения напряжение уменьшается за время порядка 100 микросекунд.

Стоимость генератора слагается преимущественно из стоимости составляющиос его конденсаторов и поэтому, для удешевления таких генераторов, необходимо наиболее экономным способом использовать конденсаторы.

Наибольшая нагрузка на конденсаторы ложится в момент перезарядки, в то время как в медленном процессе зарядки (нагрузка постоянным напряжением) конденсатор работает в значи,тельно более легких условиях. Соответственно этому, можно значительно повысить при импульсном режиме срок службы конденсаторов, если производить разряд конденсатора не коротким замыканием, а через сравнительно небольшое омическое сопротивление.

Поэтому возникла мысль производить разряд генераторов через некоторое омическое сопротивление, которое либо целиком включается . последовательно с генератором, либо делится на части, каждая из которых присоединяется к отдельному конденсатору. Оба эти способа включения неоднократно применялись на практике, но у каждого из них есть свои недостатки. Подключение сопротивлений к отдельным группам демпфирует колебательные процессы (которые при другом способе включения дают неприятные пики перенапряжения) и при этом сглаживает фронт волны, так как запальная волна, пробегающая через конденсаторы и проводку к разрядникам, должна последовательно пройти всеоми- ческие сопротивления.

Предметом настоящего авторского, свидетельства является генератор импульсов, в котором зажигание разрядников осуществляется при помощи третьих игольчатых электродов, получающих потенциал индуктивным путем от проходящей особым путем бегущей запальной волны.

В импульсном генераторе существует три различных вида емкостеи:

1) эффективная емкость, 2) промежу,точная емкость (емкость между двумя последовательно включающимися группами), 3) паразитная емкость (относительно земли). При нормальной схеме

Маркса вообще играют роль только эффективная и паразитная емкости

Промежуточные емкости, т. е. емкости, разряд которых в момент переключения дает энергию для процесса переключения, как правило, особого значения не имеют. От суммарной емкости только требуется, чтобы она была велика в сравнении с паразитной.

Если же емкость, составленная из последовательно соединенных промежуточных емкостей (которая, как правило, у нормального импульсного генератора весьма незначительна) соизмерима с паразитной емкостью или даже велика в сравнении с ней, тогда, если генератор поставлен изолированно и одной точке его сообщен потенциал, то весь генератор емкостно заряжается через промежуточные емкости, приобретая также соответствующий потенциал, и вокруг всего генератора возникает электрическое поле.

Это электрическое поле можно легко лспользовать для зажигания переключающих разрядников генератора, причем разность потенциалов в этом поле используется для того, чтобы вызвать у переключающих разрядников значительную неоднородность поля, обусловливающую проскакивание искры. При таком расположении элементов генератора можно вмонтировать в проводку к разрядникам омические сопротивления, причем уменьшения крутизны процесса зажигания не произойдет, так как бегущая запальная волна пойдет не по этой проводке, а по соответствующим промежуточным емкостям.

Очень удобную форму приобретает генератор, работающий по этой схеме, если отказаться от применяемых обычно типов конденсаторов и, употреблять не отдельные конденсаторы (особенно неудобные в металлических кожухах), а объединить вместо этого известным образом в одно целое несколько включаемых элементов. В случае бумажных конденсаторов удобно применять для такой группы конденсаторов один общий блок, пластины которого должны быть изолированы, так как на концах группы возникает высокое импульсное напряжение.

Таким образом оказывается возможным построить черезвычайно компактный генератор башенного типа, вследствие чего наряду:с очень малой паразитной емкостью получается значительная промежуточная емкость; оба эти обстоятельства черезвычайно выгодны с точки зрения осуществления изложенного принципа.

Сущность изобретения поясняется схематическим чертежом, на фиг. 1 и

2 которого изображен в двух проекциях предлагаемый генератор; на фиг. 3 — переключающий:разрядник; на фиг. 4 — электрическая схема генератора.

Здесь I, 11... — секции генератора по десять конденсаторов в каждой, А и  — переключающие разрядники, а — третий электрод переключающего ,разряд ника А в виде иголки с пластинкой, 1" — запальный генератор (по

Марксу), Г2 — генератор башенного типа, L — зарядные самоиндукции, С— эффективные емкости (конденсаторов), С, и С вЂ” промежуточные емкости, R — демпфирующие сопротивления.

В запальном (вспомогательном) генераторе 11 путь бегущей волны проходит последовательно через емкости С и разрядники В, а в генераторе Г>— через емкости С1и С2последовательно.

Вследствие этого волна создает вокруг генератора Г, электрическое поле приблизительно цилиндрической форMbI (как показа|но на фиг. 2 пунктиром). Процесс зажигания состоит в. П редм е т из обре тени я. с игЗ а! с

Госпланиздат

Цена 40 коп.

М 89269 Отв. редактор П. В. Никитии Техред А. И. Хрош

Тип. «Печатный Двор», зак. № 617/80 — 575 том, что третий электрод а, находя-, щийся в этом поле изолированно, подводит по острию в искровой промежуток разрядника А потенциал того места поля, в котором он находится.

Этот электрический импульс RU порядка 20 — 30 kV заставляет сработать переключающий разрядник неза- . висимо от зарядного напряжения на конденсаторах. Этим самым достигает- ся одновременное пробивание всех переключающих разрядников.

Предлагаемый генератор импульсов, согласно указанию авторов, обладает следующими достоинствами:

1. Занимает мало места и имеет меньшую стоимость, чем известные к,, моменту заявки генераторы.

2. Не требует механической регулировки шаровых промежутков, так как, регулировка общего напряжения производится с помощью регулировки напряжения зажигающего генератора.

3. Дает возможность строить генератор из отдельных блоков, что удобно для транспортировки и постройки.

Генератор импульсов, зажигаемый при помощи вспомогательного генератора или ударного контура, отличающийся тем, что промежуточные разрядники снабжены третьими игольчатыми электродами, потенциалы которых изменяются индуктивным путем от вспомогательного контура с целью получения волн с крутым фронтом.