Система электропитания магнитострикционного преобразователя Советский патент 1984 года по МПК E21B7/24 E21B44/00 

/V/

(Л

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННОГО , ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащая импульсный источник питания, соединенный с обмоткой вибратора и блоком управления включающим формирователь импульсов питания резонансной частоты и генератор синусоидальных колебаний низкой частоты, подключенный к щиротноимпульсному модулятору, отличающаяся тем, что, с целью повышения глубины модуляции в щироком диапазоне частоты, она снабжена фазосмещающим устройством, один вход которого соединен с выходом формирователя импульсов питания резонансной частоты, другой вход - с выходом синусоидальных колебаний низкой частоты, а выход подключен к щиротноимпульсному модулятору.

со

4

ю

1С

фиг.1

Изобретение относится к системам электропитания комплексов, содержащих магнитострикционные преобразователи (МСП) и может быть использовано для бурения, при вибропросвечивании земли и сейсморазведке.

Известна система электропитания МСП, в которой происходит амплитудная модуляция высокочастотных колебаний с помощью двух генераторов, работающих на полную мощность вибратора 1.

Однако система сложна, малонадежна и обладает больщой инерционностью по цепи изменения частоты модуляции. Система неработоспособна при высоких частотах.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является сиЬтема электропитания магнитострикционного преобразователя, содержащая импульсный источник питания, соединенный с обмоткой вибратора и блоком управления, включающим -, формирователь импульсов питания резонансной частоты, подключенный к щирокоимпульсному модулятору 2.

Недостаток ее - малая глубина модуляции в широком диапазоне частоты.

Цель изобретения - повыщение глубины модуляции -в щироком диапазоне частоты.

Поставленная цель достигается тем, что система электропитания магнитострикционного преобразователя, содержащая импульсный источник питания, соединенный с обмоткой вибратора и блоком управления, включающим формирователь импульсов питания резонансной частоты и генератор синусоидальных колебаний низкой частоты, подключенный к щиротноимпульсному модулятору, снабжена фазосмещающим устройством, один вход которого соединен с выходом формирователя импульсов питания резонансной частоты, второй вход с выходом генератора синусоидальных колебаний низкой частоты, а выход подключен к широтноимпульсному модулятору.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы электропитания МСП; на фиг. 2 - временная диаграмма работы; на фиг. 3 - временные диаграммы импульсов для характерных точек огибающей (а, б, в, г).

Система содержит импульсный источник питания 1, питающий МСП 2, систему управления 3. Система управления 3 содержит формирователь 4 импульсов питания резонансной частоты, синусоидальный генератор 5, щиротноимпульсный модулятор 6 и фазосмещающее устройство 7.

Система работает следующим образом. Импульсы постоянной длительности резонансной частоты с блока 4 через фазосмещающее устройстве 7, синхронизированное от синусоидального генератора 5, посту5 пают на широтноимпульсный модулятор 6. На другой вход блока 6 поступает синусоидальный сигнал частоты модуляции с блока 5. С выхода блока 6 импульсы резонансной частоты имеют длительность, промоду0 лированную по синусоидальному закону. В соответствии с ними импульсный источник 1 формирует на обмотке МСП импульсы меняющейся длительности (фиг. 3). Колебания торца МСП промодулированы низкой частотой (фиг. 2).

5 При увеличении частоты модуляции (без фазосмещающего устройства) глубина модуляции уменьщается на счет механической инерционности МСП (пунктирная огибающая на фиг. 2). Чтобы исключить это влияние, МСП переводится в тормозной режим (так же как и любой электромеханический преобразователь). Для этого на участке диапазона модулирующих колебаний, где происходит уменьщение амплитуды колебаний, импульсы питания подают со сдви5 гом фазу ( а О, где OL - угол между импульсами питания и генераторной ЭДС ). переводя МСП в тормозной режим. Очевидно, торможение максимально прис( 180°. На фиг. 3 для характерных точек огибающей (а, б, в, г) приведены временные диаграм0 мы импульсов.

Генераторная ЭДС МСП (Ij) повторяет колебания его торца, т. е. амплитуда 1 пропорциональна амплитуде колебаний МСП и угол равен сдвигу фазы между импульсами питания и колебаниями торца МСП,

5 т. е. от точки в до точки 2 МСП работает в тормозном режиме. При изменении частоты модуляции от максимального возм9жной вниз угол Л изменяется от 180 до 0°, уменьшая влияние тормозного режима. Таким образом, при уменьшении глубины модуляции вводится угол смещения ос, который увеличивается по мере увеличения частоты модуляции до 180°.

Введение тормозного режима позволяет расщирить верхний предел диапазона час5 тот, в котором глубина модуляции максимальна. Точность измерительных приборов на участке диапазона повыщенных частот увеличивается. Таким образом, эффект изобретения можно охарактеризовать как повыщение точности при определенной, фик0 сированной силе удара, или, напротив, повыщение мощности ударной волны в диапазоне высоких частот (20-80 Гц) с 20 до 100-150 т, что увеличивает радиус сейсморазведки.

6 8

J oi--/#r g

О ...по

0 0

фие.2

2 {80

фс/гЗ