Источник высоковальтных импульсов

О П И C А Н И Е (1>978330

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 792564 (22) ЗаяЪлено 26. 01.81 (21) 3240326/18-21 (51) M. Кл.

Н 03 K3/53 с присоединением заявки М феударстевхыв квинтет

CCCP ю делам взеврвтеннк н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30. 11. 82, Бюллетень JA 44

Дата опубликования описания 30. 11.82 (53) УДK 621. .373(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Н. Сафронов, Д.В. Шабанов и В.М. Афан сьбЫ "

1

Томский инженерно-строительный институт,." (7l ) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Йзобретение. относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в высоковольтных электрофизических установках по разрушению каменных материалов, а также

5 в физических испытательных установках.

По основному авт. св. й". 792564 известен источник высоковольтных импульсов, используемый в электрофи- 1р зических установках разрушения горных пород и в испытательных установках, который содержит генераторы импульсных напряжений, собранные на конденсаторных батареях по схеме ум- 1s ножения Аркадьева-Маркса и подключенные к одному зарядному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку, также с двухэлектродным искровым коммутатором, последняя конденсаторная степень одного генератора импульсных напряжений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, а последняя конденсаторная ступень другого генератора импульсных напряжений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, причем выходной электрод искрового коммутатора нагрузки и выходной электрод искрового коммутатора генератора,импульсных токов также образуют искровой коммутаторй3 °

Однако недостатком источника высоковольтных импульсов является большая индуктивность разрядного контура генераторов импульсных напряжений, обусловленная достаточно большим количеством искровых коммутаторов и подводяц их проводов к ним, а также в процессе разряда генераторов импульсных напряжений зарядное устройство работает в очень жестком режиме (оно первым искровым коммутатором закорачиваетсл, в этот момент через зарядное устройство течет ток короткого замыкания. Обычно для ограничения тока

97833 короткого замыкания, а также для гашения дуги, возникающей после разряда генераторов импульсных напряжений, применяют дополнительные токоограничивающие дроссели или другие элементы).

Цель изобретения - улучшение выходных характеристик путем увеличения крутизны фронта импульса генераторов импульсных напряжений и умень- 10 шения колебаний амплитуды зарядного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в источнике высоковольтных импульсов первая конденсаторная ступень t5 генераторов импульсных напряжений выполнена общей, выход которой подключен к первому зарядному устройству и через искровой коммутатор — к входам вторых конденсаторных ступеней рр генераторов импульсных напряжений, а вход подсоединен к общей шине, при этом выходы вторых конденсаторных ступеней генераторов импульсных напряжений подсоединены через одни раз- 25 делительные элементы к тому же второму зарядному устройству, а входы подсоединены через другие разделительные элементы к общей шине.

На чертеже приведена принципиаль- ЗО ная электрическая схема источника высоковольтных импульсов.

Источник высоКовольтных импульсов содержит генераторы 1 и 2 импульсных напряжений, собранные на конденсаторных батареях по схеме умножения Аркадьева-Маркса, с общей первой конденсаторной ступенью 3, генератор 4 импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором 5, нагрузку 6 с «> двухэлектродным искровым коммутатором 7, первое зарядное устройство 8, выход которого подключен к первой конденсаторной ступени 3 и через разделительные элементы 9 — к выходам вторых конденсаторных ступеней 1О и

11 генераторов 1 и Z импульсных напряжений, второе зарядное устройство

12, Выход первой конденсаторной ступени 3 подключен через искровой коммутатор 13 к входам вторых конденсаторных ступеней 10 и 11, а вход - к заземленному шинопроводу 14. Входы вторых конденсаторных ступеней 10 и

11 также подключены через раздели55 тельный элемент 9 к заземленному ши-. нопроводу 14. Выход последней конденсаторной ступени 15 генератора 1 импульсных напряжений подключен к

О ф искровому электроду 16 двухэлектродного искрового коммутатора 7, а выход последней конденсаторной ступени

17 генератора 2 импульсных напряжений - к искровому электроду 18 двухэлектродного коммутатора 5.

Источник высоковольтных импульсов работает следующим образом.

Первое зарядное устройство 8 заряжает конденсаторные батареи генераторов 1 и 2 импульсных напряжений, а второе зарядное устройство 12 - генератор 4 импульсных токов. При достижении номинального напряжения на общей первой конденсаторной ступени срабатывает искровой коммутатор 13, при этом одновременно начинают работать генераторы 1 и 2 импульсных напряжений, подавая соответственно на искровые электроды 16 и 18 двухэлектродных искровых коммутаторов 5 и 7 одинаковые импульсы одной полярности.

Генератор 1 импульсных напряжений после пробоя двухэлектродного искрового коммутатора 7 разряжается на нагрузку 6, а генератор 2 импульсных напряжений, после пробоя двухэлектродного коммутатора 5, разряжается на генератор 4 импульсных токов, при этом между искровыми электродами 16 и 18 возникает достаточное напряжение для пробоя межэлектродного промежутка, в результате которого генератор 4 импульсных токов разряжается на нагрузку 6 по ранее сформированному каналу разряда от генератора

1 импульсных напряжений.

Изобретение позволяет уменьшить индуктивность разрядного контура за счет уменьшения разрядной цепи на один искровой коммутатор, что особенно важно при небольшом количестве ступеней генератора импульсных напряжений. Кроме того, значительно облегчается работа зарядного устройства питающего генератора импульсных напряжений, поскольку в данном случае зарядное устройство в любой момент времени имеет развязку с заземленным шинопроводом в виде емкости (первой конденсаторной ступени), которая препятствует протеканию токов короткого замыкания. В связи с этим увеличивается срок службы зарядного устройства и можно применять менее надежное зарядное устройство.

Формула изобретения

Источник высоковольтных импульсов по авт, св. N 792564, о т л и ч а ю -

5 978330 4 шийся тем что с с целью улучше-, вход подсоединен к общей шине, при ния выходных характе ист к р еристик за счет этом выходы вторых конденсаТорных увеличения к тизны ф онт ру фр та импульса ступенеи генераторов импульсных нагенераторов импульсных напряжений пряжений подсоединены через одни рази уменьшения колебаний амплитуды за- делит делительные элементы к тому же зарядрядного тока, пе вая кон ен р де саторная ному устройству, а входы подсоединеступень генераторов имп льсных нау сных на- ны через другие разделительные элепряжений выполнена общей, выход кото ме т б менты к о щеи шине. рой подключен к первому зарядному Источники информации, устройству и через искровой коммута- 30 принятые во внимание при экспертизе тор " к входам вторых конденсаторных 1. авторское свидетельство СССР ступеней импульсных напряжений, а И 792564, кл. Н 03 К 3/53 25.10 79

ВНИИПИ Заказ 9240/74 Тираж 959 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4