Генератор высоковольтных импульсов тока Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтной импульсйой технике, и может быть использовано в электротехнической про- мьшшешюсти при создании электрофизических установок, лредназначенных дан испытания сильноточных элементов электрических схем (кабелей, контактов, аппаратов и шин), изучения поведения материалов в сильном магнитном поле, магнитной кумуляции.

Цель изобретения - запщта тиристоров при многократных коротких замыканиях ,

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема устройства. Генератор высоковольтных импульсов тока содержит одинаковые формирователи, причем каждый формирователь содержит конденсатор 1, первая обкладка которого соединена с первой входной шиной 2 формирователя, а вторая обкладка - с второй входной шиной 3 формирователя, с общей шиной источника питания и первым выводом нагрузки 4, другой вывод которой подсоединен к катоду тиристора 5, анод которого соединен с первым выводом первой индуктивности 6, второй вывод которой соединен с первой обкладкой конденсатора 1, управляющий электрод тиристора 5 соединен с первым выходом блока 7 управления, индуктивност 6 формирователя выполнена как первичная обмотка трансформатора 8, первый вывод вторичной обмотки которой соединен с анодом второго тиристора 9, управляюш,ий электрод которого соединен с вторым входом блока 7 управления, катод второго тиристора 9 под,- к первой обкладке второго конденсатора 10, вторая обкладка которого подсоединена к первому выводу второй индуктивности 11, второй вывод которой соединен с вторым вь водом вторичной обмотки трансформатора 8, причем постоянные цепей первичной и вторичной обмоток равны.

Генератор работает следующим образом.

В нормальном режиме в проме кутке времени от t до t подается напряжение на первую входную шину 2 формирователя. Конденсаторы 1 и 10 заряжаются до напряжения UQ.B момент времени t/ с блока 7 управления подается управляющий импульс. Тиристор 5 открывается, происходит разряд конденсатора 1 на нагрузку 4 через первичную обмотку трансформатора 8 и. конденсатор 10 на вторую индуктивность 11 через вторичную обмотку трансформатора 8.

Последовательное включение в разрядную цепь первичной обмотки трансформатора В не вносит никаких искажений в работу генератора в рабочем режиме, не влияет на скорость нараста- ния и величину рабочего тока, так как ЭДС наводимая на зажимах первичной обмотки трансформатора 8 разряд- . ным током генератора, компенсируется ЭДС, наводимой в ней рабочим током, 5 протекающим в контуре, состоящем из вторичной обмотки трансформатора 8, конденсатора 10, тиристора 9 и второй индуктивности 11, т.е. 4,6-. тр.рс О, что выполняется при определенном 0 подборе параметров контура.

Необходи1«5ым условием является равенство тока i , протекающего в нагрузке 4, току 2S протекающему в индуктивности 1 1 , з множенному на коэф- 5 фициент трансформации трансформатора 8. Вторым условием является равенство периодов в цепи генератора и защитной индуктивности 11, что также можно вьшолнить, подобрав соответст- 0 венно параметры индуктивности 11. При коротком замыкании в любой точке генератора происходит раскомпенсация ЭДС, наводимых в обмотках трансформатора Б-током короткого замыкания 5 генератора и током контура, состоящего из вторичной обмотки трансформатора 8, тиристора 9, конденсатора 10 и индуктивности 11. Параметры трансформатора 8 выбираются таким 0 образом, чтобы скорость нарастания и амплитуда тока короткого замыкания в цепи генератора не превьшгали до- пусти1Ф1х значений для данного класса тиристоров. Это условие выполняет- 45 ся, если индуктивность первичной обмотки трансформатора 8 выбрать не меньше индуктивности нагрузки 4.

Таким образом, в предложенном генераторе высоковольтных импульсов то- 50 ка заштита тиристорных коммутаторов осуществляе тся при многоразовых коротких замыканиях в любой части генератора при любой нагрузке, вместо двух видов защитных контуров в гене- 55 раторе пр&цпожека одна защита, которая защищает тиристорные коммутаторы от любых видов коротких замыканий, одновременно являясь проще, дешевле, надежнее, предложенной в прототипе .

ормула и

3

3 о

13

бретения

Генератор высоковольтных импульсов тока, содержащий одинаковые формирова ватели, причем каждый формирователь содержит конденсатор, первая обкладка которого соединена с первой входной шиной формирователя, а вторая обкладка с второй входной шиной формирователя, с общей шиной источника питания и первым вьшодом нагрузки, другой вывод которой подсоединен к катоду тиристора, анод которого соединен с первым выводом первой индуктивности; второй вывод которой соединен с первой обкладкой конденсатора, управляющий электрод тиристора соединен с первым выходом блока управлеРедактор М.Бандура Заказ 1901/54

Составитель В.Чижиков

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная, 4 ,

- г /Оf54

ю щ

и и с я тем,

НИН, о т л и ч а что, с целью защиты тиристоров при многократных коротких замыканиях, индуктивность формирователя выполнена как первичная обмотка трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которой соединен с анодом второго тиристора, управляющий электрод кото рого соединен с вторым входом блока управления, катод второго тиристора подключен к первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подсоединена к первому выводу второй индуктивности, второй вывод Которой соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, причем постоянные цепей первичной и вторичной обмоток равны.

Изобретение относится к высоко- вольт ной импульсной технике и может быть использовано в электротехнической промышленности при создании электрофизических установок, предназначенных для испытания сильноточных элементов электрических схем, изучения поведения материалов в сильном магнитном поле, магнитной кумуляции. Цель изобретения - защита тиристоров при многократных коротких замыканиях - достигается за счет того, что индуктивность формирователя выполнена как первичная обмотка трансформатора. Генератор содержит одинаковые формирователи, каждый из которых содержит конденсаторы I и 10, входные шины 2 и 3, нагрузку 4, тиристоры 5 и 9, индуктивность 6, выполненную как первичная обмотка трансформатора 8, блок 7 управления, индуктивность 11. При этом постоянные времени цепей первичной и вторичной обмоток выбраны равными. 1 ил. да п (Л оа