Генератор импульсов тока для воспроизведения электрогидравлического эффекта Советский патент 1992 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к генераторам импульсов тока для воспроизведения злектрогидравлического эффекта (ЭГЭ), и может быть использовано в электрогидравлических установках для обработки материалов и физических исследований.

Известен генератор импульсов тока (ГИТ) для воспроизведения ЭГЭ. содержащий источник питания, накопительный конденсатор, разрядник и на грузку,содержащую искровой рабочий промежуток в жидкости, причем накопительный конденсатор включен между общей шиной и выходом источника питания, подключенным к одному из электродов разрядника, другой электрод которого через нагрузку соединен с общей шиной.

Недостатком этого ГИТ является низкий КПД.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ГИТ для воспроизведения ЭГЭ. содержащий источник питания с токоограничиваЮщим элементом на выходе, емкостный фильтр, вращающийся механический коммутатор с замыкающим контактом, емкостннй накопитель энергии, нагрузку, содержащую искровой рабочий промежуток в жидкости, причем емкостный фильтр включен между общей шиной и выходом источника питания, подключенным к одному из неподвижных контактов первой контактной группы вращающегося механического коммутатоК) ра, а нагрузка, содержащая искровой рабоСлчий промежуток в жидкости, включена

о о ч между общей шиной и одним из неподвижных контактов второй контактной группы вращающегося механического коммутатора, емкостный накопитель энергии включен между другими неподвижными контактами первой и второй контактных групп вращающегося механического коммутатора.

Однако при работе известного ГИТ срабатывание вращающегося механического коммутатора Н|ачинается при меньшей величине напряжения (при сближении контактов) и заканчивается при большей величине напряжения (при удалении контактов), чем это задано минимальным расстоянием между контактами вращающегося механического коммутатора. Это приводит к нестабильности основного параметра разрядов величины напряжения, приложенного к нагрузке, т.е. к нестабильности величины амплитуды выходного импульса, причем поскольку коммутация неподвижных контактов первой и второй контактных групп замыкающим контактом вращающегося механического коммутатора происходит в процессе протекания через эти контакты электрического тока, то наблюдается искрение контактов, приводящее к их разрушению и соответственно к снижению надежности ГИТ.

Целью изобретения является повышение стабильности величины амплитуды выходного импульса и надежности генератора,

Поставленная цель достигается тем, что в ГИТ для воспроизведения ЭГЭ, содержащий источник питания с токоограничивающим элементом на выходе, емкостный фильтр, вращающийся механический коммутатор с замыкающим контактом, емкостный накопитель энергии, нагрузку, содержащую искровой рабочий промежуток в жидкости, причем емкостный фильтр включен между общей шиной и выходом источника питания, подключенным к одному из неподвижных контактов первой контактной группы вращающегося механического коммутатора, нагрузка, содержащая искровой рабочий промежуток в жидкости, включена между общей шиной и одним из неподвижных контактов второй контактной группы вращающегося механического коммутатора, дополнительно введен трехэлектродный разрядник, крайние электроды которого соединены с другими неподвижными электродами первой и второй контактных групп вращающегося механического коммутатора, а емкостный накопитель энергии включен между средним электродом трехэлектродного разрядника и общей шиной.

На чертеже представлена схема генератора импульсов тока.

ТИТ для воспроизведения ЭГЭ содержит источник 1 питания с токоограничивающим элементом на выходе, емкостный фильтр 2, вращающийся механический коммутатор 3 с замыкающим контактом 4 и неподвижными контактами первой 5 и второй 6 контактных групп, трехэлектродный разрядник 7, состоящий из крайних 8,9 и среднего 10 электродов, емкостный накопитель 11 энергии, нагрузку 12, причем емкостИый фильтр 2 включен между общей шиной и выходом источника 1 питания, подключенным к одному из неподвижных контактов первой контактной группы 5 вращающегося механического коммутатора 3. Другой неподвижный контакт первой контактной

группы 5 соединен с одним из крайних электродов 8 трехэлектродного разрядника 7, между средним электродом 10 которого и общей шиной включен емкостный накопитель 11 энергии. Нагрузка 12 включена меж0 ду общей щиной и. одним из неподвижных контактов второй контактной группы 6, другой неподвижный, контакт второй контактной группы 6 соединен с другим крайним электродом 9 трехэлектродного разрядни5 ка7.

Генератор работает следующим образом.

Источник 1 питания заряжает емкостный фильтр 2 до заданного.напряжения, при

0 этом неподвижные контакты первой контактной группы 5 вращающегося механического коммутатора 3 разомкнуты. Замыкающим контактом 4 неподвижные контакты первой контактной группы 5 замыкаются без проте5 кания через них тока, а значит и без искрения, разрушающего контакты. Затем происходит пробой промежутка между одним из крайних 8 и средним 10 электродами трехэлектродного разрядника 7, и емкост0 ный накопитель 11 энергии заряжается до напряжения емкостного фильтра 2, после чего ток в зарядном контуре прекращается и неподвижные контакты первой контактной группы 5 вращением замыкающего кон5 такта 4 размыкаются без искрения, затем также без протекания и без искрения замыкающим контактом 4 замыкаются неподвижные контакты второй контактной группы

6,и напряжение емкостного накопителя 11 0 энергии прикладывается к промежутку между средним электродом 10 и другим крайним электродом 9 трехэлектродного разрядника

7,после чего происходит его пробой и пробой нагрузки 12 искрового рабочего проме5 жутка в жидкости.

После пробоя нагрузки 12 емкостный накопитель 11 энергии разряжается, ток в цепи прекращается и, следовательно, неподвижные контакты второй контактной

0 группы 6 вращением замыкающего контакта 4 вращающегося механического коммутатора 3 размыкаются вновь без искрения. Далее цикл работы ГИТ повторяется с частотой следования разрядов, задаваемой

5 числом оборотов замыкающего контакта 4 вращающегося механического коммутатора 3.

Данный ГИТ позволяет использовать стабильные параметры разрядных промежутков между неподвижными средним и

крайними электродами трехэлектродного разрядника, а попеременное замыкание и размыкание цепей зарядного и разрядного контуров ГИТ осуществлять в бестоковом режиме, что предохраняет от разрушающего действия искрения контакты вращающегося механического коммутатора и ведет к повыщению стабильности величины амплитуды выходного импульса и надежности генератора.

Формула изобретения Генератор импульсов тока для воспроизведения электрогидравличёского эффекта, содержащий источник питания с токоограничивающим элементом на выходе, емкостный фильтр, вращающийся механический коммутатор с замыкающим контактом, емкостный накопитель энергии, нагрузку, содержащую искровой рабочий промежуток в жидкости, причем емкостный

фильтр включен между общей шиной и выходом источника питания, подключенным к одному из неподвижных контактов первой контактной группы вращающегося механического коммутатора, нагрузка, содержащая искровой рабочий промежуток в жидкости, включена между общей шиной и одним из неподвижных контактов второй контактной группы вращающегося механического коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности величины амплитуды выходного импульса и надежности генератора, в него дополнительно введен трехэлектродный разрядник, крайние электроды которого соединены с другими неподвижными электродами первой и второй контактных групп вращающегося механического коммутатора, а емкостный накопитель энергии включен между средним электродом трехэлектродного разрядника и общей шиной.

87 Ю 5