Генератор импульсов тока индуктивной нагрузки Советский патент 1989 года по МПК H03K3/53 

3149

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для-формирования импульсов тока в индуктивных нагрузках, например в электромагнитах ускорителей заряженных частиц.

Цель изобретения - увеличение диапазона частот генерируемых имульсов.

На фиг, 1 изображена функциональ- ная схема генератора; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема реализации генератора при использовании трехфазного источника.

Генератор импульсов тока индук- тивной нагрузки содержит источник 1 переменного напряжения, конденсаторную батарею 2 с первого по четвертый вентили 3-6, фазоимпульсны Ч блок 7 управления, с первого по четвер- тый выходы которого соединены с уп- равляюпщми входами вентилей, а входы с соответствующими выходами источника Т переменного напряжения, катоды первого и второго вентилей 3 и 4 сое- динены между собой и подключены к первой выходной шине 8, вторая вькод- ная шина 9 соединена с анодами третьего и четвертого вентилей 5 и 6, анод Лервого вентиля 3 подключен к катоду третьего вентиля 5 и соединен с пер- вой обкладкой конденсаторной батареи 2, М-фазный диод мост 10. Источник 1 переменного напряжения вьшолнен М-фазным, его общий вывод соединен с второй обкладкой конденсаторной батареи 2, а выводы каждой фазы подключены к шинам переменного тока М-фазного диодного моста 10, шины постоянного тока которого подключены к аноду второго .и катоду четвертого управляемых вентилей 4 и 6, .М-фазный источник 1 переменного напряжения может бьть выполнен на трехфазном источнике синусоидального напряжения подключенном к первичным обмоткам согласуюцего трансформатора 11, общая точка вторичных обмоток которого является общим выводом М-фазного ис- точ1шка переменного напряжения, выводами фаз которого являются выводы вторичных обмоток согласующего трансформатора 1 1,

Генератор работает следующим образом.

Если в перБоначальный момент времени конденсаторная батарея 2 заряжена и напряжение на ее зажимах, а также напряжение на вторых обмотках

г

5 0 5 00 д

0

5

трансформатора 11 имеют полярность, обозначенную на фиг. 2 (без скобок), то при поступлении с выхода блока 7 управления импульсов на запуск вентилей 4 и 5 ковденсаторная батарея 2 начинает разряжаться на индуктивную нагрузку (подключенную к входным шинам 8 и 9). Когда ток в данной цепи уменьшается до нуля, конденсаторная батарея 2 перезаряжается до максимального напряжения с полярностью, обозначенной на фиг. 2 (в скобках), таким образом в нагрузке формируется синусоидальный импульс тока. За время протекания тока часть энергии конденсаторной батареи теряется s элементах генератора. Однако ток нагрузки протекает через одну из фаз источника 1 и от него в контур вводится энергия. Поэтому конденсаторная батарея 2 перезаряжается до исходного напряжения.

В следующий момент времени с блока 7 управления подается запускающий импульс на вентили 3 и 6. Конденсаторная батарея вновь начинает разряжаться. После уменьшения тока до нуля напряжение на конденсаторной батарее 2 приобретает исходную полярность и исходное напряжение. При дальнейшем включении вентилей 3, 6, 4 и 5 описанные процессы повторяются.

Конденсаторная батарея работает по напряжению в разнополярном режиме, а в нагрузке генерируются одно- полярные импульсы тока частота пов- .торения импульсов Тока может быть рав-- на или 2mff , или mf , где m - число фаз; fc - частота источника перемен- ного напряжения. В первом случае запуск вентилей 3, 6, 4, 5 производится в каждом полупериоде каждой фазы. Во втором случае предпочтительно запускать их на двух соседних полупериодах фаз (имеющих наиболее положительное и наиболее отрицательное напряжения). При этом ток обмоток трансформатора 11 является раз- нополярным, не имеет постоянной составляющей, а конденсаторная батарея 2 работает в более экономичном, асимметричном режиме (с постоянной сос- тавлякяцей) .

Регулируя с помощью блока 7 управления фазу включения вентилей по отношению к питающей сети, можно достаточно широко (до двух раз) из51494i:

енять амплитуду напряжения на кон- енсаторной батарее 2, амплитуду тоа индуктивной нагрузки.

Изобретение позволяет существенно g повысить частоту импульсов тока индуктивной нагрузки. Ф ормула изобретения

1 . Генератор импульсов тока индуктивной нагрузки, содержащий ис- ц точник переменного напряжения, конденсаторную батарею, первый, второй, третий, и четвертый вентили, фазо- - импульсньй блок управления, первый, второй, третий и четвертый выходы g

которого соединены с управляющими входами вентилей, входы фазоимпульс- ного блока управления соединены с соответствующими выходами источника переменного напряжения, катоды пер- 2о вого и второго вентилей соединены между собой и подключены к первой выходной шине, вторая выходная шина соединена с анодами третьего и чет- Jвертого вентилей, анод первого вен- 25 тиля подключен к катоду третьего вентиля и соединен с первой обкладкой конденса .

Topnoii батареи, о т л и ч а ю щ и и с я тег-т, что, с целью увеличения диапазона частот генерируемых импульсов, п пего введен М-фая- ный диодный мост, а источггик переменного напряжения п-шс ., иен М-фазным общий вывод которого соединен с второй обкладкой конденсаторной батареи а выводы каждой фазы подключены к irat нам переменного тока М-фазного диодного моста, шины постоянного тока которого подключены к аноду второго и,катоду четвертого управляемых вентилей.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что М-фазный источник переме нного напряжения выпонен на трехфазном источнике синусои- . дального напряжения, подключенном к первичным обмоткам согласующего . трансформатора, общая точка вторичных обмоток которого является общим выводом М-фазного источника переменного напр яже ни т, вывoдaмIiфaз которого являются выводы вторичных обмоток согласукяцего трансформатора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов тока в индуктивных нагрузках, например в электромагнитах ускорителей заряженных частиц. Целью изобретения является увеличение диапазона генерируемых импульсов. Генератор содержит источник 1 переменного напряжения, конденсаторную батарею 2, вентили 3 - 6, фазоимпульсный блок 7 управления, первую 8 и вторую 9 шины выхода генератора, M - фазный диодный мост 10 и согласующий трансформатор 11. Регулируя с помощью блока 7 управления фазу включения вентилей по отношению к питающей сети, можно достаточно широко, например до двух фаз, изменять амплитуду напряжения на конденсаторной батарее 2, амплитуду тока в индуктивной нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.