Спиральный генератор Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной и импусльсной технике, а именно к генераторам импульсных напряжений, и может быть использовано в качестве источника высоковольтных импульсов в установках различного назначения. Известен спиральный генератор,сос тоящий из двух свернутых в спираль хор шо проводящих лен т, изолированных одна от другой по всей длине пленочным диэлектриком. На одном из концов спирали или в середине ее к проводящим лентам подключен искровой раз-. ряднИк 1. Недостатком указанного спирального генератора является невозможность получения больших выходных на пряжений ( 100 кВ и выше) вследствие разрушения изоляции возникающими при таких напряжениях частичными разрядами между проводящими лентами Наиболее близким к предлагаемому является спиральный генератор, содер жащий четное число проводящих и такое же число изоляционных лент, наложенных поочередно одна на другую и свернутых в спираль, искровой разрядник, источник .высоковольтного зарядного напряжения и .нагрузку С2 . Недостатком известного генератора является то,-что для получения выходного напряжения большой амплитудда требуется увеличение напряжения зарядного устройства. Для заряда полосковых линий, образованных при сворачивании в спираль, имеющих 2К проводящих лент, например, до напряжения Up, необходимо напряжение заряддаого устройства U . При большом числе проводящих лент заряднов устройство становится достаточно габаритным, что приводит к возрастанию его веса и стоимости. Цель изобретения - увеличение амплитуды выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем что спиральный генератор., содержащий четное число проводящих и такое же число изоляционных лент, наложенных поочередно одна на другую и свернутых в спираль, искровой разрядник, источник высрковольтнЪго зарядного напряжения и нагрузку, снабжен дросселями, представляющими собой намотанные на ферромагнитньтй сердечник две бифилярные обмотки, при этом первичные и вторичные обмотки соединены по отдельности последовательно и цепочка первичных обмоток включен началом к заземленному, а цепочка вт ричных обмоток подключена началом к другому- зажиму источника высоковоль .ного. зарядного напряжения, а концы э оезмоток соединены соответственно с началами одноименных проводящих лен причем параллельно зажимам источник высоковольтного зарядного напряжения вклю.чен коммутирующий искровой разрядник.. На чертеже показана электрическая схема спирального генератора. .Генератор содержит шесть проводящих лент 1-6 (изоляционные ленты не показаны), свернутых в спираль, имеющую три витка, дроссели 7-9, состоящие каждый из двух бифилярно намотанных обмоток 10-15, искровой разрядник 16, источник 17 высоковольтного зарядного напряжения и нагруз ку 18.. Спиральный генератор работает следующим образом. Источник 17 высоковольтного зарядного напряжения через обмотки 15, 13 и 11 заряжает все рбразованные при сворачивании в спираль проводящие ленты (полосковые линии ) до напряжения UQ, равного напряжению на высоковольтном зажиме, источника 17, iT.e. до DO и. В момент t О срабатывает искровой разрядник 16, замыкая полоско1вые линии, образованные проводящими лентами 1и2, Зи 4, 5и6. Возможность коммутации всех по.лосковых .линий одним искровым разрядником в данной схеме обусловлена тем, что полосковые линии включены к искровому .разряднику параллельно через бифилярные обмотки 14 и 15, 12 и 13, 10 и 11, являющиеся малойндуктивнымя в режиме разряда. В полосковых линиях начинает распространяться волна напряжения (показано стрелками.) к моменту времени t 2 t прихода отраженных с противоположных концов полосковых линий волн до искрового разрядника на нагрузке 18 будет достигнута амплитуда напряжения, равная сумме импульсных напряжений . всех полосковых линий U(,( 2knU3. 2knU0, где К - число полосковых линий, равное половине проводящих лент 2К) п - число витков спирального генератора.Дальнейший процесс работы (t 2t5; спирального генератора определяется движением и отражением волн напряжения и представляет затухающие колебания. Вследствие того, что индуктгивносИ| бифилярных обмоток дросселей намного меньше индуктивностей самих полосковых линий, искажение формы выходного импульса, вносимое дросселями, незначительно. Помещение бифилярных обмоток на сердечник из ферромагнитного материала позволяет значительно уменьшить длину намотки. Использование предлагаемой схемы по оляет увеличить КПД заряда ге3нератора, так как применение в цеnqx..заряда реактивных элементов вмбсто активных сопротивлений при1034157 / ; . водит к экономии электриче.ской энергии, идущей на нагрев послёдних.

СПИРАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содёржасдай чётное число проводящих и TiaKoe же число изоляционных лент, наложенных поочередно одна на другую и свернутых в спираль, искровой разрядник. Источник высоковольтного зарядного напряжения и нагрузку, отличающийся, тем, что, с целью увеличения выходного нгшряжения, он снабжен дросселями, представляющими собой намотанные на ферромагнитный сердечник две бифилярные . обмотки, при 9ТОМ первичные и вторичные обмотки соединены по отдельности последовательно и цепочка первичных . обмоток включена началом к daseMnetrному, а цепочка вторичных обмоток подключена началом к другому эажиуу источника высоковольтного зарядногЪ напряжения, а концы этих обмоток со- : единены соответственно с началакш одноименных проводящих лент причем „ параллельно зажимам источшнса высо- @ ковольтного зарядного напряжения (Л включен коммутирующий искрОвой разряднин. . о ы N сд