Генератор импульсов тока

 

Союз Сееетсннх

Сецмалмстмчеепюх

Реавубвнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ""79

К АВТОИ:КОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 0801.79 (21) 2710257/18-21 с присоединенном заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 301280. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 05.01.81 (51)М. Кл З

Н 03 К 3/02

Государственвыя комнтет

СССР во делам кзобретеник я открыткй (53) УДК 621. 374.18 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Отрубянников и А. С. Сафронов

Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. м. Киро=-а (71) Заявителй (54 ) ГЕНЕРАТОР ИГ ПУЛЬСОВ ТОКА

Изобретение относится к радиотехни ке и может бьть использовано для формирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитах циклических ускорителег зар.".женных частиц.

Известны генераторы имгульсв тока, содержак,ие накопительную конденсаторную батаре. подключенную Y. электромагниту через вентильный коммутационный узел, представляющий собой мост из управЛяемых и неуправляемых вентилей с устройством коммута— ции (1).

Недостатком таких устройств явля- 35 ется то, что во время ввода энергии весь контурный ток протекает через источник питания, увеличивая габариты и потери энергии устройства в целом. 20

Известен также генератор импульcoB ToKp.. содержащий конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и пер- 25 вого и второго диодов; коммутирующую обмотку со средней точкой, выгоды которой связаны между собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры; коммутиру я|ий конденсатор, 30 присоединенный;.е;кду средне| =очкой коммутирующей обмотки и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, причем неуправляемi-е вентили Мос 2 подключены непосредственно к концам основной обмотки электромагнит (2).

Недостатком этого устройства является то, что оно не содержит устройства ввода, а применение известньх устро ств ввода энергии не эффективны для него. !

1ель изобретения — обеспечение ввода энергии от низковольтного источ ника. постоянного напря-:;ения, т. е. расширение функциональных возможностей.

Эта гель достигается тем, что г генераторе импульсов тока, содержащем накопительную конденсаторную б тарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и Itpppñro и второго диодов, коммутиру ч у 1 обмотку со средней точкой, выв»ды которой связаны между собой через со— гласно включенные треTttt и четвертый тиристоры, коммутирующий конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутируюк1ей обмотки и об ей точкой третьего и четвертого тиристоров, 792561 введены дроссель и пятый тиристор, эдин вывод вторичной обмотки дросселя присоединен к аноду первого диода моста, второй вывод вторичной обмотки — к аноду гервого тиристора моста, а первый вывод первичной обмотки соединен с одной шиной источника питания, и второй вывод первичной обмотки подсоединен к катоду пятого тиристора, анод которого присоединен к другой шине источника питания.

Принципиальная схема генератора импульсов тока с устройством ввода энергии представлена на Фиг. 1; на

Фиг. 2 даны диаграммы напряжений и токов.

1$

Устройство состоит из накогительной конденсаторной батареи 1, моста

2 из неуправляемых и управляемых вентилей, электромагнита с обмоткой возбуждения 3 и комглутирующей обмоткой

4 со средней точкой, управляемые вентили (тиристоры) 5 и б, коимутируюк,ий конденсатор 7, управляемые вентили моста,тиристоры) 8 и 9, диоды 10 и

11, дроссель 12, тиристор 13 вв>да энергии, низковольтный источник 14 g5 постоянного напряжения. Ра Фиг. 2 позигияии 15 и 16 показаны напря:хения на обмотке возбу><дения и накопительной конденсаторной батарее, 17 — напряжение на коммутирующем конденса- ЗО торе, 18 — ток коимутиру.».>ей обмот— ки, 19 — ток обмотки возбуждения, 20 - ток в индуктивности дросселя.

В исходном состоянии накопительная конденсаторная батарея 1 и комиутирую ий конденсатор 7 заряжены до требуемого напряжения с полярность<, указанной на Фиг. 1 без скобок. В мо мент t<,Фиг. 2) на тиристоры 8 и 9 иоста и на тиристор 13 ввода энергии поступают запускающие импульсы. Накопительная конденсаторная батарея 1 начинает разря хаться на обмотку 3 воз бу><дения электромагнита 3, <ормируя афронт импульса тока ;19). B индуктивности дросселя 12 происходит нарастание тока (20) по линейному закону. B это время вторичная обмотка дросселя 12 разомкнута.

В момент времени t постугают импульсы запуска. на тирйсторы 5 и 6. ц

Открывается только тиристор .5, так как к тиристору 6 напряжение комму.— тирующего конденсатора приложено в обратном направлении. Напряжение кон денсатора 7 через тиристор 5 приклады- 5 вается к половине коммутирух>щей обмотки 4 и индуцируется в обмотку 3 возбу:хдения той же .полярности, но большей величины, чеи напря;<ение в силовом контуре. При этом тиристоры 8 и

9 закрываются, ток обиотки возбужде- 60 ния перехватывается коммутирующей обмоткой 4. госкольку ток в коимутиру>щей обмотке резко возрастает, 18), то чачи- 65 кается интенсивный разряд коммутирующего конденсатора 7. В это время ток в индуктивности дросселя продолжает нарастать по линейному закону (20, Фиг. 2). Напряжение на коммутируюшеи конденсаторе 7, а следователь-но и на обмотке 4 меняет знак и в момент < х становится равным сумме гересчитанных в коммутирую<(ую об.ютку 4

Напр;жения на накопительной конденсаторной батарее и напря>кения на вторичной обмотке дросселя с воздушным зазором. С этого момента напряжение ко всем диодам 10, 11 моста прикладывается в прямом направлении, и они открываются. Ток коммутирующего контура перехватывается в основной контур. После того как открываются диоды

10, 11 тиристор ввода энергии 13 выключается, так как к нему приложено обратное напряжение, первичная обмотка дросселя 12 размыкается, ток индуктивности дросселя и запасенная энергия поступает в накопительную конденсаторную батарею, компенсируя потери за импульс. Тиристор 5 остается в это время открытым, а коммутирующий конденсатор 7 заряжается полярностью, указанной в скобках (Фиг. 1), до напряжения, равного максимальному напряжению накопительной конденсаторной батареи, пересчитанному в коммутирующую обмотку 4. В следующем цикле процессы повторяются с той разницей, что теперь открывается тиристор б, и коммутирующий конденсатор разряжается через вторую половину коммутирующей обмотки 4.

Таким образом, применяя генератор удалось обеспечить ввод энергии от низковольтного источника постоянного напряжения, упростить генератор и повысить его надежность.

Формула изобретения генератор импульсов тока, содержащий накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через мост из первого и второго тиристоров и первого и второго диодов, коммутирующую обмотку со средней точкой, выводы которой связаны между собой через согласно включенные третий и четвертый тиристоры, коммутирующий конденсатор, присоединенный между средней точкой коммутирук>щей обмотки и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, отличающийся тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, в него введены дроссель и пятый тиристор, один вывод вторичной обмотки дросселя .присоединен к аноду первого диода моста, второй вывод вторичной обмотки подсоединен к аноду первого тиристора моста, а первый вы792561!

1 вод первичной обмотки соединен с одной шиной источника питания, и второй вывод первичной обмотки подсоединен к катоду пятого тиристора, анод которого присоединен к другой шине источнику питания.

ВНИИПИ Заказ 96 19/6 4

Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 548124, кл. Н 03 К 3/02, 25.11.75.

2. Авторское св де ельство СССР

9 663083, кл. Н 03 K 3/02, 01.03.77.