Высоковольтный вращающийся разрядник Советский патент 1983 года по МПК H01T7/00 

Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в экспериментальной физике для создания генераторов импульсов тока. Известны вращающиеся разрядники содержащие пары электродов и механизм перемещения, выполненный в виде диэлектрического диска, связанног9 с приводом вращения l . Однако частота срабатывания дан ных разрядников ограничена скоростью вращения диска и имеет большой разброс, обусловленный неидеальнос тью электродов и конечностью размеров отверстий, т.е. в одном случае происходит пробой при вводе отверстия в разрядный промежуток, а в другом - при выводе. Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный вращающийся разрядник, содержащий два ак сиально установленных неподвижных. основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующи ми попарно искровые промежутки, вр щающийся диэлектрический диск с ком мутационными отверстиями, расположенный между основными электродеиии поджигающий электрод, и устройство формирования синхроимпульсов , связанное с приводом вращения указанн го диэлектрического диска и подклю ченное к поджигающему и одному из основных электродов 2 . Недостатком известного разрядника является то, что при подаче син роимпульса на поджигающий электрод возможно срабатывание, через коммутационное отверстие, только что участвовавшее в коммутации, а не через отверстие, совпавшее с выступами основных электродов, так как восстановление электрической прочности- разрядного промежутка осущест ляется сравнительно медленно. В виду этого происходит более -сильная эрозия диэлектрика, усиливается тер мическая нагрузка на выступы электр дов и ограничивается частота срабатывания разрядника. Кроме того, при продолжительной работе разрядника щетки в устройстве формирования син роимпульсов изнашиваются, что приво дит к увеличению разброса срабатыва ния и уменьшению срока службы разрядника. Цель изобретения - повышение час тоты срабатывания и срока службы разрядника. Указанная цель достигается тем, что высоковольтный вращающийся разрядник, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающийся диэлектрический диск скоммутацйонными отверстиями, расположенный между основными электродами, поджигающий электрод и устройство формирования синхроимпульсов, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов, снабжен дополнительными поджигающими электродами, все поджигающие электроды выполнены в виде стержней и расположены изолированно в выступах одного из основных электродов, а устройство формирования синхроимпульсов выполнено в виде жестко закрепленных на валу привода вращения лепестков из магнитного материала, установленных с возможностью прохождения при вращении вала через зазоры сердечников, охваченных обмотками, каждая из которых подключена через преобразователь импульсов к соответствук1щему поджигающему и основному электродам. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого высоковольтного вращаюсдегося разрядника. Разрядник состоит из двух основ- ных дисковых электродов 1 и 2 с выступами, образующими попарно искро- i вые промежутки враицающегося диэлектрического диска 3 с коммутационными отверстиями поджигающих электродов 4, установленных изолированно в выступах, основного электрода 1,и устройства формирования синхроимпульсов, содержащего уставов-ленные на оси привода 5 вращения лепестки б из магнитного материала и сердечн ик 7 с обмотками, подключенными к преобразователям. 8 импульсов. Разрядник работает следующим образом. Коммутируемое напряжение прикладывается к основным электродам 1 и 2.Вращение диэлектрического диска 3 осуществляется с помощью привода 5. В момент ввода отверстия диэлектрического диска 3 в искровой промежуток между выступами основных электродов 1 и 2 лепесток; 6 входит в зазор сердечника 7 и замыкает магнитопровод, в катушке сердечника наводится импульс, который выделяется и усиливается преобразователем 8. Преобразованный импульс поступает на поджигающий электрод 4, что вызывает срабатывание разрядника между соответствующими выступами основных электродов 1 и 2. Частота срабатывания разрядника определяется по формуле , где к - число выступов на основном электроде; - частота вращения диска

n - число коммутационных отверстий в диэлектрическом диске, причем

-Г

длина окружности диска, на

де L который расположены отверстия ;

е расстояние между отверстиями.

иЛ-

Таким образом,

Параметры L и о взаимосвязаны, увеличение- одного из них приводит к уменьшению другого, поэтому эти параметры выбирают оптимальными при заданном коммутируемом напряжении.

Таким образсял, введение дополнительных поджигающих электродов позволяет уменьшить расстояние В , т.е. увеличить частоту срабатывания разрядника. Действительно, при использова нии одного кольцевого поджигающего электрода в известном разряднике расстояние выбирается из условия невозможности срабатывания разрядника коммутационное отверстие, только что участвовавшее в коммутации, т.е. за счет увелич.ения расстояния уменьшается влияние поджига на разрядный канал только что сработавш го коммутационного отверстия. Использование дополнительных поджигающих электродов исключает влияние поджигающего импульса на разрядный канал только что сработавшего комму0тационного отверстия, так как искажение электрического поля локализовано вблизи выступа электрода. Величина В - сложная функция коммутируемой энергии, напряжения и длительности импульса тока, поэтому Е

5 выбирается экспериментально при заданных параметрах разрядника.

Выполнение устройства формирования синхроимпульсов бесконтактным

0 позволяет повысить срок службы разрядника.-. .

Предлагаег ий разрядник по сравнению с известным повьииает стабилизирова1нную частоту срабатывания в

5 2-3 раза.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАЗРЯДНИК, содержащий два аксиально установленных неподвижных основных электрода, выполненных в виде дисков с выступами, образующими попарно искровые промежутки, вращающийся диэлектрический диск с коммутационными отверстиями, расположенный между основными электродами, поджигающий электрод и устройство формирования синхроимпульсов, связанное с приводом вращения указанного диэлектрического диска и подключенное к поджигающему и одному из основных электродов, отличающийся тем/ что,, с целью повышения частоты срабатывания и срока службы, он снабжен дополнительными поджигающими электродами, все поджигающие электроды выполнены в виде стержней и расположены изолированно в выступах одного из основных электродов, а устройство формирования синхроимпульсов выполнено в виде жестко, закрепленных на .валу привода враще:ния лепестков из магнитного материала, установленных (Л с возможностью прохождения при вращении вала через зазоры сердечников, охваченных обмотками, каждая из которых подключена через преобразователь .импульсов к соответствующему поджигающему и основному электродам. ю 67 S о:) ю сд