Малоиндуктивная конденсаторная батарея с защитой от повреждений Советский патент 1990 года по МПК H02H7/16 H02H7/18 H03K3/53 

I I I

з J J

I

Изобретение относится к мощным малоиндуктивным конденсаторным батареям и может быть использовано в экспериментальных физических установках для получения сильноточного газового разряда, в особенности для магнитного сжатия плазмы и ряда других исследований, где требуются сильные магнитные поля. Цель изобретения - повышение эффективности защиты конденсаторной батареи при пробое или случайном коротком замыкании в одном из модулей. Для этого в малоиндуктивной конденсаторной батарее, содержащей N параллельно соединенных модулей 1, каждый из которых включает накопительный конденсатор 2 и коммутатор 3, а также блок 8 управления коммутаторами, блок 6 питания и нагрузку 4, введены последовательно соединенные защитные катушки 5 индуктивности, включенные между предыдущими и последующими модулями. Введены также дополнительные катушки 7 индуктивности по числу защитных катушек так, что они образуют с последними трансформаторы и связаны с блоком управления коммутаторами. При пробое одного из конденсаторов 2 или к.з. в одном из модулей 1 в процессе заряда все остальные конденсаторы 2 начнут разряжаться на аварийный модуль 1, тем самым возбуждая ЭДС в катушках 7 индуктивности. ЭДС фиксируется блоком 8 управления коммутаторами 3. От него на коммутаторы 3 подается поджигающий импульс в момент, когда ток, проходящий через аварийный модуль, еще не достиг критического. 1 ил.

D

Изобретение относится к мощным малоиндуктивным конденсаторным батареям и может быть использовано в экспериментальных физических установках дл получения сильноточного газового разряда, в особенности для магнитного сжатия плазмы и ряда других исследований, где требуются сильные магнитные поля.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты конденсаторной батареи при пробое конденсатора или случайном к.з. в одном из модулей.

На чертеже представлена малоиндук- тивная конденсаторная батарея.

Батарея содержит п параллельно включенных модулей 1, каждый из которых состоит из конденсатора 2 и коммутатора 3 и соединен с нагрузкой 4. Защитные катушки 5 индуктивности включены между модулями 1, образуя последовательную цепочку, соединенную с источником 6 питания. Дополнительные катушки 7 индуктивно соединены с защит- ными катушками 5 и также включены в последовательную цепочку, образующую с защитными катушками 5 трансформаторы и подключенную к блоку 8 управления коммутаторами 3.

Батарея работает следующим образом

В нормальном режиме работы батареи коммутаторы 3 разомкнуты и конденсаторы 2 через катушки 5 индуктивности заряжаются до номинального напряжения. При подаче поджигающего импульса на коммутаторы 3 все конденсаторы 2 разряжаются на нагрузку 4.

При пробое одного из конденсаторов или к.з. в одном из модулей 1 в процессе заряда все остальные конденсаторы 2 начинают разряжаться на аварийный модуль 1, тем самым возбуждая ЭДС в катушках / индуктивности, которая фиксируется блоком 8 управления коммутаторами 3.

На коммутаторы 3 подается поджигающий импульс в момент, когда ток, проходящий через аварийный модуль, еще не достиг критического.

0

0

,

0

5

0

5

Таким образом, введение защитных катушек индуктивности и способ их включения дает возможность увеличить время нарастания тока на аварийном модуле, что позволяет переключить батарею на нагрузку до достижения током аварийного модуля критического значения.

Введение дополнительных катушек и их связи с защитными катушками и блоком управления разрешает подклю - чить батарею к нагрузке. Тем самым повышается эффективность защиты конденсаторной батареи при пробое конденсатора или случайном к.з. в одном из модулей.

Формула изобретения

Малоиндуктивная конденсаторная батарея с защитой от повреждений, содержащая п параллельно соединенных модулей, каждый из которых состоит из

последовательно включенных конденсатора и коммутатора, первые выводы модулей соединены с первым выводом блока питания и имеют клемму для подключения заземления, вторые выводы модулей имеют общую клемму для подключения нагрузки, управляющий электрод каждого коммутатора соединен с соответствующим выходом блока управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты батареи при пробое конденсатора или коротком замыкании в одном из модулей, в нее введены п последовательно соединенных защитных катушек индуктивности, включенных между общими точками соединения конденсатора и коммутатора предыдущих и последующих модулей и соединенных с вторым выводом блока питания, дополнительные последовательно включенные катушки индуктивности по числу защитных катушек, образующие с последними трансформаторную связь, цепь из дополнительных катушек соединена с соответствующими входами блока управления.