Устройство для тренировки электровакуумных приборов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик к лвтовскомю свидитальствю (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,02,81 (2l) 3244724/18-21 (Q) ) Я. }(д.

Н 01 т 9/42 с присоединениеы заявки М

Государстеанный комнтет

СССР но делам нзабретеннй н открытнй (23) П риоритет

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (53) УДК 621. .385 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю, Б. Несвижский

Ленинградский электротехнический ий свези.",, им. проф. N. А. Бонч-Бруевича (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ

ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для повышения электрической прочности и долговечности электровакуумных приборов (ЭВП) как в процессе производства, так и при их эксплуатации в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности для тренировки в условиях эксплуатации мошных генераторных ламп, ламп бегушей волны, клис тронов, вакуумных конденсаторов и т.д. в целях повышения их безотказности и сроков службы.

Известно устройство для тренировки

ЭВП пробоями, содержашее источник пробивного напряжения и накопительный конденсатор, соединенный с тренируемым прибором (1 ) .

При развитии пробоя в тренируемом приборе через него проходит ток разряда конденсатора, определяюший в основ ном энергию пробоя.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность тренировки, обусловленная неблагоприятнытн характером выделения энергии в тренируемом приборе при развитии пробоя. Это связано с тем, что начальный ток разряда, определяемый напряжением,.до которого конденсатор был предварительно заряжен, и величиной сопротивления дуги, сказывается черезмерно большим, что может приводить к порче прибора.

Кроме того, длительность пробоя зависит от постоянной времени цепи разряда, т.е. от параметров дуги, и, как правило, превышает величину, необходимую для ликвидации выступов на поверх ности электродов, явившихся ишшиаторами пробоя. Вследствие черезмерных токов и большой длительности разряда в резуль» тате пробоя в тренируемом приборе могут не только уничтожаться имевшиеся на поверхности электродов неровности, но образовываться новые, что снижает эффективность треннровкй.

Разомкнутый отрезок длинной линии может быть выполнен в виде его эквивалента из элементов со средоточенными

40 параметрами..

На конце разомкнутого отрезка длинной линии может быть включен конденсатор.

Кроме того, тренируемый прибор мо45 жет быть соединен с входом отрезка длинной линии через резистор, сопротивление которого в сумме с сопротивлением дуги не превышает величину волнового сопротивления разомкнутого отрезка длинной линии, На фиг. 1-3 представлены схемы предлагаемого устройства.

Схемы содержат источник 1 пробивного напряжения, тренируемый прибор 2, разомкнутый отрезок 3 длинной линии, 55 упор 4, резисторы 5 и 6.

Устройство работает следующим образом.

Ф

Известно устройство, в котором нако . пительный конденсатор подключен к дополнительному источнику, напряжение которого выбрано меньше напряжения пробоя. Поэтому начальный ток разряда, пропорциональный напряжению на накопительном конденсаторе, оказывается существенно меньше Г 2 .

Однако известное устройство не обеспечивает оптимального режима трениров- 10 ки, так как величина тока дуги не сохраняется на требуемом уровне, а в про-. цессе разряда конденсатора изменяется.

Кроме того, длительность пробоя здесь трудно регулировать и она практически оказывается излишне большой.

Белью изобретения является повышение эффективности тренировки за счет оптимизации величины тока и длительности дугового разряда в междуэлектродном про- 20 межутке тренируемого ЭВП.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник пробивного напряжения, соединенный с трьнируемым прибором, введен разомкнутый 25 отрезок длинной линии, одним из своих концов соединенный с источником пробивного напряжения, и тренируемым прибором, причем волновое сопротивление разомкнутого отрезка длинной линии вы» брано больше сопротивления дуги.

Параллельно тренируемому прибору могут быть включены последовательно соединенные резистор и диод, включенный в направлении обратном полярности источника пробивного напряжения.

14 4

Под действием источника 1 пробивного напряжения происходит заряд разомкнутого отрезка 3 длинной линии до тех пор, пока величина напряжения на разомкнутом отрезке 3 длинной линии не достигает напряжения пробоя тренируемого прибора 2. При развитии пробоя величина сопротивления тренируемого прибора 2 резко уменьшается, а напряжение на тренируемом мехщуэлектродном промежутке падает до величины, не превышающей обычно 20-25 В (напряжение горения дуги) ..

В момент возникновения пробоя начинается разряд разомкнутого отрезка 2 длинной линии через тренируемый прибор

2. Разомкнутый отрезок 3 длинной линии в процессе разряда ведет себя по отношению к тренируемому прибору 2 как генератор постоянного напряжения с

ЭДС, равной напряжению, до которого разомкнутый отрезок 3 длинной линии был предварительно заряжен, и внутренним сопротивлением, равным волновому сопротивлению. Поэтому, через тренируьмый прибор 2 протекает ток практически неизменяющейся величины, Одновременно с началом разряда через тренируемый прибор 2 в разомкнутом отрезке 3 длинной линии возникает бегущая от входа к разомкнутому концу разрядная волна тока той же величины, что и ток через тренируемый прибор 2. При этом напряжение разрядной волны вычитается из напряжения, до которого был предварительно заряжен разомкнутый отрезок 3 длинной линии. По достижении разомкнутого конца разрядная волна полностью отражается . Отражение происходит без изменения величины и знака напряжения и без измерения величины, но с изменением знака тока по отношению к направлению движения волны. В результате возникает бегущая от разомкнутого конца к началу разомкнутого отрезка длинной линии 3 обратная разрядная волна.

Поскольку волновое сопротивление разомкнутого отрезка 3 длинной линии выбрано больше величины сопротивления дуги в междуэлектродном промежутке тренируемого прибора 2, то напряжение разрядной волны превышает половину величины напряжения, до которого был заряжен разомкнутый отрезок 3 длинной линии. Поэтому по достижении отраженной разрядной волной начала разомкнутого отрезка 3 длинной линии на

Устройство обеспечивает более высокую эффективность тренировки ЭВП, бла5 983S 14 б тренируемом приборе 2 возникает напря- годаря преобладанию процессов уничтожение, полярность. которого обратна по- жения имевшихся на поверхностях элеклярности напряжения дуги. В результате тродов неровностей и выступов, являюпроисходит гашение дуги. шихся инициаторами пробоев, над проДля предотвращения повторных проб 3 цессами образования новых неровностей, es тренируемого прибора 2 напряжением возникающих при черезмерном вьщелении отраженной волны параллельно входу Ра- мощности. Такие условия тренировки в зомкнутого отрезка 3 длинной линии " устройстве реализуюгся за счет оптими- .

I включены последовательно соединенные зации величины тока и длительности резистор 5 и диод 4. Вкченный в на- пробоя. -Поскольку в устрой в

10 правлении, обратном полярности источника чие от известных технических решений

1 пробивного напряжения. аналогичного назначения, величина тока

В устройстве, показанном на фиг. 2, в процессе разряда практически не изме- непосРедственно после гашениЯ дуги в няется, то удается обеспечить оптимальтренируемом приборе 2 за счет отражен- 1 ный характер вьщеления энергии в трениной волны, отпиРаетсЯ диод 4, что пРед- руемом приборе. При этом важно, что длиотврашает подъем напРЯжениЯ отрицатель- тельность пробоя, можно регулировать не ной полярности на тренируемом приборе зависимо от величины упомянутого тока.

2. РезистоР 5 слУжит длЯ ограничениЯ Конкретное выполнение источника протока через диод 4. бивного напряжения 1, представленного

Таким образом, в устройстве длитель на фиг. 1, 2 и 3 не имеет принципиальность пробоя в тренируемом приборе 2 ного значения для функционирования уст.полностью определяется удвоенным вре- ройства. В частности, он может являть менем пРобега РазРЯдной волны вдоль ся источником как постоянного, так и разомкнутого отрезка 3 длинной линии импульсного напряжения с соответствук и может устанавливаться при тренировке шим внутренним сопротивлением. совершенно независимо от других пар Кроме того, тренировочное напряжение метров схемы. Для достижения больших может подаваться на ЭВП через регуликонструктивных Удобств РазомкнУтый от- руемый разрядник. В состав источника резок 3 длинной линии может быть вы- 30 могут также входить балластный резисполнен в виде его известного эквииален- тор, зарядный дроссель и другие элемента из элементов со средоточенными па ты, обеспечивающие желаемый характер раметрами. В целях укорочения разом- процесса заряда отрезка длинной линии., кнутого отрезка 3 длинной линии приэаданной длительности пробоя на его

Формула из зобретения разомкнутом конце может быть включен конденсатор. Изменяя емкость кон1. Устройство для тренировки электроможно добно регулировать вакуумных приборов, содержащее источдлительность пробега разрядной волны ник пробивного напряжения, соединенный по линии и,следовательно, длительность с тренируемым прибором, о т л и ч апробоя в р иру р б р 2 п сбоя в тренируемом приборе 2. ю ш е е с я тем, что, с целью повышения

Величину разрядного тока через треэффективности тренировки за счет оптив варианте предлагаемого устройства, дугового разреза в междуэлектродном пропоказанном на фиг. 3. При соединении межутке тренируемого прибора, в него трениру т ен емого прибора 2 с входом разомдополнительно введен разомкнутый отрезок го от езка 3 длинной линии через длинной линии, одним из своих концов созисто 6, сопротивление которого в ддиненный с источником пробивного напряе с сопротивлением дуги не превыжения и тренируемым прибором, причем. шает величину волнового сопротивления волновое сопротивление разомкнутого отазомкн ого от езка 3 длинной линии, резка длинной линии выбрано больше описанный принцип действия устройства сопротивления дуги. г. c okcmo. ao n.l, o T a m a mщ e e с я тем ч Го параллельно трениру вления езисто а 6 можно изме» емому прибору включены последовательно соединенные резистор и диод, включенный в направлении обратном полярности источника пробивного напряжения.

7 983814 8

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю — в сумме с сопротивлением дуги выбраь щ е е с я тем, что разомкнутый отрезок не превышающим величину волнового со длинной линии выполнен в виде его экви- противления разомкнутого отрезка дливалента из элементов со средоточенными ной линии. параметрами. 5

4. Устройство по an.1 и 3, о т л и— принятые во внимание при экспертизе чающеес ятем,что надругом конце разомкнутого отрезка длинной ли- 1. Черепнин Н. В. Сорбционные явлении включен конденсатор. ния. в вакуумной технике. М., Советское

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю « радио, 1973 с. 292, рис. 6.23. щ е е с я тем, что тренируемый прибор 2. Авторское свидетельство СССР соединен с входом отрезка длинной линии ¹ 693469, кл. Н 01 J 9/42, опублик. через резистор, сопротивление которого 28.01.79 (прототип).

ФФ8. 8

ВНИИПИ Заказ 9938/64 Тираж 761 Подписное

Филиал Г1ПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4