Дуговой генератор

 

О П И С А Н И Е 1 ц828379

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссвз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.79 (21) 2792762/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.е

Н ОЗК 3/53 (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.373А31 (088.8) Il0 делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения

А. Г. Сибатов и В. Л. Макаров (71) Заявитель (54) ДУГОВОЙ ГЕНЕРАТОР осударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к импульсной технике, применяемой в спектроскопии, а именно: к дуговым генераторам с электронным управлением, используемым в спектральном анализе при точных определениях ко- 5 личественного состава веществ.

Известен дуговой генератор переменного тока для спектрального анализа с регулируемым режимом дугового разряда, содержащий схему управления дуговым разря- )0 дом в межэлектродном рабочем разрядном промежутке, которая состоит из запираемого мультивибратора, управляемого выпрямленным напряжением с выхода фазосдвигающего моста, подключенного через транс- 15 форматор к сети переменного напряжения (1)

Существенным недостатком указанного генератора является то, что схема управления определяет лишь момент включения 20 дуги. Момент же выключения дуги в аналитическом промежутке в каждый рабочий полупериод сетевого напряжения не зависит от параметров схемы управления. Он определяется отчасти параметрами выходного контура, но в основном — состоянием межэлектродного рабочего разрядного промежутка.

Наиболее близким по своей сущности техническим решением является дуговой 30 генератор, содержащий синхронизованную от питающей сети схему управления фазой поджига дуги, выходом подключенную к первичной обмотке выходного трансформатора поджигающих импульсов, вторичная обмотка которого соединена через рабочий разрядный промежуток с обкладками блокирующего конденсатора, подсоединенного к питающей сети через балластный элемент

f2).

Схема управления этого генератора содержит амплитудный компаратор, сравнивающий сдвинутое при помощи фазосдвигающего моста переменное напряжение сети с фиксированным уровнем напряжения сравнения. Выход компаратора через усилитель соединен со входом электронного ключа (водородного тиратрона), управляющего разрядом высоковольтного конденсатора на первичную обмотку выходного трансформатора поджигающих импульсов.

Существенным недостатком описываемого дугового генератора является то, что схема управления определяет лишь фазу поджига дугового разряда, выключение же дугового разряда в каждый рабочий полупериод происходит самопроизвольно и зависит от многих случайных факторов: колебаний сетевого напряжения, формы электродов и расстояния между ними, изменяю828379 щихся во время экспозиции, изменения условий окружающей среды и т. д. Влияние этих случайных факторов приводит к изменению момента выключения дуги (относительно начала фазы переменного сетевого напряжения) от одной дуговой вспышки к другой.

Цель предлагаемого изобретения — стабилизация длительности горения дуги в рабочем разрядном промежутке дугового генератора.

Эта цель достигается тем, что в дуговой генератор, содержащий синхронизированную от питающей сети схему управления фазой поджига дуги, выходом подключенную к первичной обмотке выходного трансформатора поджигающих импульсов, вторичная обмотка которого соединена через рабочий разрядный промежуток с обкладками блокирующего конденсатора, подсоединенного к питающей сети через балластный элемент, параллельно блокирующему конденсатору подсоединена цепочка из последовательно соединенных токоограничивающего элемента и управляемого ключа, управляющий вход которого через согласующее устройство и регулятор задержки импульсов подключен к выходу схемы управления фазой поджига через дополнительную вторичную обмотку выходного трансформатора поджигающих импульсов.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого дугового генератора.

Генератор содержит синхронизированную от сети схему управления фазой поджига дуги 1, подключенную выходом к первичной обмотке выходного трансформатора

2 поджигающих импульсов, вторичная обмотка которого включена в выходной контур дугового генератора последовательно с рабочим разрядным промежутком 3 и блокирующим конденсатором 4, который через балластный элемент 5 подсоединен к питающей сети. Параллельно блокирующему конденсатору 4 подключена цепочка из последовательно соединенных токоограничивающего элемента 6 и управляемого ключа

7, управляющий вход которого соединен с выходом согласующего устройства 8, входом подключенного к выходу регулятора задержки импульсов 9, а вход регулятора задержки импульсов 9 при помощи дополнительной вторичной обмотки выходного трансформатора поджигающих импульсов

2 подсоединен к выходу схемы управления фазой поджига дуги 1.

Pаботает дуговой генератор следующим образом.

Высоковольтный импульс, вырабатываемый схемой управления фазой поджига дуги 1 в заданной фазе питающей сети, при помощи выходного трансформатора поджигающих импульсов 2 превращается в поджигающий импульс, подаваемый через блокирующий конденсатор 4 на рабочий разрядный промежуток 3 и поджигающий там дугу. В дальнейшем дуговой разряд поддерживается за счет тока, поступающего от питающей сети через балластный элемент 5. При помощи вторичной дополнительной обмотки выходного трансформатора поджигающих импульсов 2 импульс напряжения, совпадающий по времени с под10 жигающим импульсом, подается на вход регулятора задержки импульсов 9, где он задерживается на время, равное требуемой длительности горения дуги в рабочем разрядном промежутке 3. Затем задержанный

15 импульс поступает через согласующее устройство 8 на управляющий вход закрытого управляемого ключа 7 и открывает его.

Внутреннее сопротивление ключа при этом уменьшается до весьма малых

20 значений (десятые доли ома и менее), Это приводит к резкому падению напряжения на блокировочном конденсаторе

4, так как увеличивается падение напряжения на балластном элементе 5 за счет тока

25 открытого управляемого ключа 7. Токоограничивающий элемент 6 служит для ограничения коротких бросков тока через открытый управляемый ключ 7 при разряде блокировочного конденсатора 4 и он дол30 жен иметь минимально возможную для выбранного типа ключа величину сопротивления. Ток дуги в рабочем разрядном промежутке при открытом управляемом ключе 7 уменьшается до значений, меньших того

35 минимального уровня, при котором еще может гореть дуговой разряд, и поэтому с открытием управляемого ключа дуга гаснет.

Время задержки выбрано так, чтобы дуга гасилась за счет действия задержанного

40 импульса раньше, чем создадутся условия для ее произвольного гашения.

Таким образом, в описанном дуговом генераторе схема управления стабилизирует не только фазу поджига, но и длительность горения дугового разряда в рабочем разрядном промежутке, что позволяет поддерживать более воспроизводимый заданный режим возбуждения спектральных линий, чем в генераторах, управляемых только по

50 фазе поджига, и тем самым повысить точность спектрального анализа.

При питании от сети постоянного тока и внешней синхронизации схемы управления

5у поджигом предлагаемый генератор может быть использован и для формирования в аналитическом промежутке униполярных прямоугольных импульсов тока заданной длительности. Принцип действия этого ва00 рианта предлагаемого генератора очевиден и не требует пояснений. Необходимо лишь отметить, что в этом случае в состав согласующего устройства должна входить схема выключения открытого управляемого клю65 Ча.

828379

Формула изобретения

Составитель В. Чорба

Техред А. Камышникова Корректор О. Силуянова

Редактор 8. Федотов

Заказ 745/7 Изд..хв 322 Тираж 988 Подписное

НПО <Поиск» Государственно)о комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Т :пография, пр. Сапунова, 2

Дуговой генератор переменного тока, содержащий синхронизированную от питающей сети схему управления фазой поджига дуги, выходом подключенную к первичной обмотке выходного трансформатора поджигающих импульсов, вторичная обмотка которого соединена через рабочий разрядный промежуток с обкладками блокирующего конденсатора, подсоединенного к питающей сети через балластный элемент, отличающийся тем, что, с целью стабилизации длительности горения дуги, параллельно блокирующему конденсатору подсоединен а цепочка из последовательно соединенных токоограничивающего элемента и управляемого ключа, управляющий

6 вход которого через согласующее устройство и регулятор задержки импульсов подключен к выходу схемы управления фазой поджига дуги через дополнительную вторичную обмотку выходного трансформатора поджигающих импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стационарный стилоскоп «Спектр».

Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2. Воронов Б. Г. Широкодиапазонный генератор УГЭ-4 с электронным управлением и универсальным штативом УШТ-4 для спектрального анализа веществ. «Журнал прикладной спектроскопии», т. 19, с. 159 — 165, 1973 (прототип).