Генератор импульсов тока Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 H05H7/04 

Изобретение относится к источникам итания обмоток электромагнитных систем плазменных установок.

Для питания обмоток электромагнитных систем установок типа Чтокамак ребуются источники, генерирующие в активно-индуктивной нагрузке импульсы тока трапецеидальной формы.

Известна схема формирования мощных импульсов тока, использующая индуктивный накопитель с подключенным к нему контуром, состоящим из последовательно соединенных ячеек, каждая из которых представляет собой активное сопротивление, зашунтированное . коммутатором 1,15

Эта схема -обладает рядом недостатг ков: энергия, запасаемая в индуктивном накопителе, должна превышать , выделенную в нагрузке существенно, более чем в 4 раза за счет потерь 20 в активных сопротивлениях в интервале времени всего импульса; отсутствуют возможности согласования пара метров коммутаторов -и источников постоянного тока тиристорных преобра- 25 зователей с нагрузкой; коммутаторы . источник постоянного тока и накопитель должны быть рассчитаны ча-.ток . более чем в два раза больший, чем ток нагрузки, изоляция обмотки нако- зО пителя относительно земли должна быть рассчитана на максимальное напряжение нагрузки изоляция коммутаторов и шунтирукнцих их активных сопротивлений всех ячеек относитель- с но земли, за исключением ячейки, присоединенной к земле, должна быть рассчитана на напряжение, большее коммутируемого,.

Источник постоянного тока, заряжающий индуктивный накопитель, должен О быть рассчитан на большую мощность. j

Известен генератор импульсов тока, содержащий источник постоянного тока, двухобмоточный индуктивный накопитель45 с секционированной первичной обмот- ; кой, секции которой включены по последовательно-поочередной схеме с активными сопротивлениями, шунтированными коммутаторами с блоками управле-сп нйя, а вторичная обмотка подключена к нагрузке 2 .

Эта схема обеспечивает возможность согласования параметров коммутаторов и. источника постоянного тока с нагрузкой за счет выбора соответствующего соотношения витков обеих обмоток и количества секций. Напряжение секций первичной обмотки, коммутаторов и шунтирующих их активных сопротивлений относительно земли - 60 одинаковы и равны коммутируемому нап пряжению.

Недостатком этого источника питания является то, что он обеспечиваем в нагрузке подъем тока, но не обес- 65

печивает формирование трапецеидального импульса.

Цель изобретения - формирование трапецеидального импульса тока, а также повышение КПД путем согласования параметров источника постоянного тока с параметрами нагрузки в интервале площадки имдульса.

Для этого в генераторе импульсов тока, содеркащем источник постоянного тока, подключенный через первый коммутатор, шунтированный резистором к секционированной первичной обмотке двухобмоточного индуктивного накопителя, вторичная обмотка которого подключена к акт.ивно-индуктивной нагрузке, причем секции периичной обмотки двухобмоточного индуктивного накопителя включены между собой последовательно через соответствующие вторые коммутаторы, шунтированные резисторами,блоки управления, источник постоянного тока выполнен реверсивным, в -контур нагрузки включен датчик тока, выход которого соединен с входом первого блока управления, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами первого и вторых коммутаторов, и входом второго блока управления, выход которого соединен с управляющим входом источника постоянного тока; межд началами каждой предыдущей и каждой последуквдей секций первичной обмбтки двухобмоточного индуктивного накопитля, а также между концами каждой предыдущей и каждой последующей сек ций первичной обмотки Двухобмоточног индуктивного накопителя включены доАолййтельные коммутаторы, yпpaвJfяквди входы которых соединены с дополнител ными выходами первого блока управления. . ; . . , , , ...

На фиг.1 представлена электричес кая схема генератора импульсов тока для случая, когда параметры источника постоянного тока соответствуют параметрам нагрузки; на фиг.2 электрическая схема генератора для случая, когда необходимо осуществить согласование параметров источника iпостоянного тока и нагрузки.

Генератор импульсов тока содержит реверсивный источник 1 постоянного тока, секции .2 первичной обмотки двухобмоточного индуктивного накопителя,первый коммутатор 3, шунтированный резистором 4, второй коммутатор 5, шунтированный резистором б, ;вторичную обмотку 7 накопителя, дат.чик 8 тока, первый и второй блоки 9 и 10 управления, дополнительные коммутаторы 11, активно-индуктивную нагрузку 12,

1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий источник постоянного тока, подключенный через первый коммутатор, шунтированный резистором, к секционированной первичной обмотке двухобмоточного индуктивного накопителя, вторичная обмотка которого подключена к активно-индуктивной нагрузке, причем секции первичной обмотки двухобмоточного индуктивного накопителя включены между собой последовательно через соответствуюаие вторые коммутаторы, шунтированные резисторами, блоки управления , о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью формирования трапецеидального импульса, источник постоянного тока выполнен реверсив сотк.я ным, в контур нагрузки включен датчик тока, выход которого соединен с входом первого блока управления, выходы которого соединены с соответствукядими управляющими входами первого и вторых коммутаторов и входом второго блока управления, выход которого соединен с управляющим входом источника постоянного тока. 2. Генератор по п.1,отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем согласования параметров источника постоянного тока с параметрами нагрузки в интервале площадки импульса, между началами каждой предыдущей и каждой последующей секций первичной обмотки двухобмоточного индуктивного накоО) лителя, а также между концаТ и каждой предыдущей и каждой последующей секций первичной обмотки двухобмоточного индуктивного накопителя, вклпчены дополнительные коммутаторы, управ -в ляющие входы которых соединены с дополнительными выходами первого блока управления. 00 4;: СО