Генератор импульсов тока Советский патент 1991 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для генерирования импульсов тока в установках, использующих электрогидравлический эффект.

Цель изобретения - повышение надежности при увеличении частоты следования импульсов, а также быстродействия генератора.

На фиг„ 1 приведена функциональная схема генератора импульсов тока | на фиг. 2 - схема регулятора и привода, пример исполнения.

Генератор содержит зарядное устройство 1, состоящее из токоогранч™- чивающего элемента 2 (на фиг.1 изображен индуктивно-емкостный преобразователь) и повышающего трансформатора-выпрямителя 3, батарею.А конденсаторов, пробиваемый воздушно- искровой разрядник 5, датчик 6 напряжения, подключенный к входу или выходу выпрямителя-трансформатора 3, и рабочий элемент - нагрузку 7 (технологический узел установки, обслуживаемой генератором)„ К одному из электродов разрядника 5 прикреплен шток 8, перемещение которого изменяет величину межэлектродного зазора 9 в разряднике 5, блок 10 управления подключенный входом 11 к одному из датчиков 6 напряжения. Датчик б напржения, подключенный к входу трансформатора-выпрямителя 39 снабжен диодом 12. Блок 10 управления состоит из измерителя 13 амплитуды импульсов напряжения, трехпозчционного регулятора 14 и привода 15, Измеритель 13 амплитуды имттупьсов напряжения, приведенный на фиг„1 реализован на основе методов преобразования импульсного напряжения в квазистационаркое-, в отом случае он содержит усилитель тока на транзисторе 16, отсекающий диод 17, запоминающий конденсатор 18 опорное 19 и разрядное 20 сопротивления . Измеритель 13 импульсов напряжения подключен пыходом к трех- позиционному регулятору 14, на вход которого также подано постоянное заданное напряжение Пад. . Выход регулятора 14 подключен к приводу 15, з качестве которого может быть рспользовано устройство, включающее электро-, гидро- или пневмодви- гатель, соединенный со штоком 8, Датчик 6 напряжения представляет собой омический делитель напряжения.

Трехпозиционный регулятор 14 ро- авизован ча двух стандартных , -с,- тах - поляризованном реле 21 и реверсивном пускателе 22. Привод 15 содержит асинхронный реверсивный двигатель 23 с короткозамкнутым ротором, приводящим в движение шток 8, механически связанный с электродом

0 разрядника 5 (фиг,1) при помощи винта 24 и ходовой гайки 25.

Генератор импульсов тока работает следующим образом.

Б процессе постоянной зарядки ба$ тареи 4 конденсаторов при помощи зарядного устройства 1 напряжение в межэлектродгюм зазсре 9 разрядника 5 возрастает, постигая значения, при котором происходит его г.эобой. Запа-

Q саемая в батарее 4 конденсаторов энергия выделяется в нагрузке 7, -производя полезную работу. Этот цикл периодически повторяется. Напряжение на выходе (входе) выпрямителя5 трансформатора 33 изменяясь. Изменяет напряжение на выходе датчика б напряжения, с которого сигнал, представляющий соиой импульсы пилообразной формы,, поступает на вход изо метэитсля 13 амплитуды импульсов напряжения, при этом запоминающий конденсатор 18 заряжается до амплитудного значения импульсов. Усилитель тока на транзисторе 16 работает лри эт ом в режиме повторителя, обеспечивая усиление тока, заряжающего конденсатор 18, при этом, чтобы конденсатор успевал заряжаться до амплитудного значения, необхо.. димо чтобы его постоянная времени заряда C-v s равная в данном случае произведению величин сопротивления 19 и емкости конденсатора 18, была по крайней мере в три раза меньше

5 периода следования импульсов Тм генератора, а постоянная времени разряда Јрд рконденсатора 18 на сопротивление 20 должна быть не менее, чем в три раза больше периода следования импульсов генератора.

Квазистационарное напряжение на выходе измерителя 39 пропорциональное амплитудному напржению на клеммах батареи 4 конденсаторов (или в межэлектродном зазоре 9 разрядника 5), в момент пробоя поступает на вход трехпозиционного регулятора 14, где сравнивается с заданным значением амплитуды импульсов наптж5

0

5

жения иэод (величина заданного напряжения срабатьюания генератора задается генератором с пульта управления установкой, использующей генератор). Алгоритм работы регулятора 14:

если

а изад Ј ;

О, если Uа - U

эдА

если

иаU

ЗаД

,

где

& - допустимая величина отклонения от заданной.

В зависимости от знака рассогласования U (при его наличии) происходит включение правого или левого контакта поляризованного реле 21 и, соответственно, левой или правой группы контактов реверсивного пускателя 22. При этом привод 15 при помощи двигателя 23, винта 24, ходовой гайки 25 и штока 8 изменяет величину межэлектродного зазора 9 в разряднике 5 в направлении, обеспечивающем поддержание заданной величины напряжения срабатывания генератора.

Использование изобретения позволяет повысить надежность при увеличении частоты следования импульсов и быстродействие генератора импульсов тока.

Ф

ормула изобретения

Генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные

нагрузку управляемого воздушно- искрового пробиваемого разрядника и зарядного блока, состоящего из токоограничивающего блока, повышаю-

щего трансформатора с выпрямителем и батарею конденсаторов, при этом управляемый вход управляемого воздушно-искрового пробиваемого разрядника соединен через блок управления

с выходом датчика напряжения, подключенного параллельно батарее конденсаторов или к входу повышающего трансформатора, отличающий- q я тем, что, с целью повышения

надежности и быстродействия, управляемый воздушно-искровой пробиваемый разрядник выполнен в виде неуправляемого и управляемого электродов разрядника, при этом управляемый электрод воздушно-искрового-пробивного разрядника соединен со штоком, который подключен к выходу блока управления, содержащего привод, выходом соединенный со штоком, а

входом через трехпозицконный регулятор и измеритель амплитуды импульсов - с выходом датчика напряжения.

Фиг.2

Изобретение может быть использовано в электрогидравличёских устройствах. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия генератора. Указанные свойства достигнуты за счет изменения регулирования зазора воздушно-искрового разрядника. Для этого управляемый электрод воздушно-искрового разрядника соединен через шток 8 с приводом 15, вход которого.через трехпо- зиционный регулятор 14 и измеритель 13 амплитуды импульсов соединен с выходом датчика напряжения. Управляя зазором , обеспечивают постоянство энергии на рабочем элементе - нагрузке 7. Блоки 2-4 обеспечивают заряд энергии в батарею конденсаторов. 2 ил. с 8 (Л оэ со оо sj СО Ю Фиг.1