Генератор импульсных токов Советский патент 1991 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках, для получения сильных импульсных электрических токов и маг-

нитных полей в широком амплитудном

диапазоне.

Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 изображен генератор им- пульсных токов при параллельном включении трех емкостных накопителей; на фиг, 2 - то же, при последовательном включении.

Генератор импульсных токов содержит источник 1 зарядного напряжения, емкостные накопители 2.1, 2.2 и 2.3, каждый из которых подключен через разрядник 3.1 (3.2, 3.3) к коаксиальному кабелю 4.1 (4.2, 4.3), малоиндуктивны коллектор 5, высоковольтные размыкатели 6.1-6.6, узел коммутации, содержащий блоки, каждый из которых выполнен из трех размещенных друг над другом и разделенных слоями 7.1 (7.2, 7.3) и 8.1 (8.2, 8.3) диэлектриков плоских токопроводов 9.1 (9,2, 9.3), 10.1 (10.2, 10.3), 11.1 (11.2, 11.3) и четвертого токопровода 12.1 (12.2, 12.3), выполненного по крайней мере

с двумя отверстиями, токопроводящие перемычки 13.1-13.3.

В среднем 10.1 (10.2, 10.3) из трех токопроводов и слоях 7.1 (7.2, 7.3), 8.1 (8.2, 8.3) выполнены соос- ные отверстия, в которых установлены разрядники 3.1 (3.2, 3,3) с электродами, закрепленными на внешних токо- проводах 9.1 (9.2, 9.3) и 11.1 (11.2,

Q

5

11.3). К четвертому токопроводу 12,1 (12 о 2, 12.3) подключена оплетка одного конца коаксиального кабеля 4.1 (4.2, 4.3), жила которого с того же конца пропущена через отверстие в четвертом токопроводе 4.1 (4.2, 4.3) и подключена к одному из внешних токопроводов 11.1 (11.2, 11.3) блока, каждый емкостной накопитель 2.1 (2.2, 2.3) подключен между другим внешним 9.1 (9.2, 9.3) и средним 10.1 (10.2, 10.3) токопроводами соответствующего блока и через управляемые размыкатели 6.1, 6.2 (6.3, 6.4, 6.5, 6.6) - к источнику 1 зарядного напряжения.

При параллельном включении емкостных накопителей 2.1, 2.2, 2.3 между четвертым 12.1 (12.2, 12.3) и средним 10.1 (10.2, 10.3) токопроводами подключена токопроводящая перемычка 13.1 (13.2, 13.3), а другие концы Коаксиальных кабелей 4.1,.4.2, 4.3 подключены к малоиндуктивному коллектору 5.

При последовательном включении емкостных накопителей 2.1, 2.2, 2.3 между четвертым 12.1 и средним токопроводами первого блока подключена перемычка 13.1, оплетка и жила с другого конца коаксиального кабеля 4.3 подключена к малоиндуктивному коллектору 5, оплетка и жила другого конца коаксиального кабеля 4.1 (4.2) предыдущего блока подключены соответственно к четвертому токопроводу 12.2 (12 3) и через свободное отверстие того же токопровода 12.2 (12.3) - К среднему электроду 10.2 (10.3) последующего блока.

Генератор импульсных токов работает следующим образом.

Для параллельного включения накопителей между токопроводами 10.1, 10.2, 10.3 и соответственно 12.1, 12.2, 12.3 устанавливаются токопрово дяшие перемычки 13.1, 13.2, 13.3. Кабели 4.1, 4.2 и 4.3 подключаются к малоиндуктивному коллектору 5. При замкнутых размыкателях 6.1-6.6 емкостные накопители 2.1-2.3 заряжаются от источника 1. После заряда размыкаются размыкатели 6.2, 6.4, 6.6 и срабатывают разоядннки 3.1-3.3. В результате срабатывания разрядников 3.1-3.3 каждый из параллельно включенных накопителей 2.1 (2.2, 2.3) по малоиндуктивному разрядному контуру, включающему в себя оплетку кабеля 4.1 (4.л, 4.3), токопровод 12.1 (12.2, 12.3), токопровод 10.1 (10.2, 10.3), накопитель 2.1 (2.2, 2.3), токопровод 9.1 (9.2, 9.3), разрядник 3.1 (3.2, 3.3), токопровод 11.1 (11. 11.3), жилу кабеля 4.1 (4.2, 4.3), малоиндуктивный коллектор 5, разряжается на нагрузку.

При необходимости последовательного включения накопителей 2.1-2.3 в разрядный контур размыкают перемычки 12.2, 12.3, коаксиальный кабель 4.1 (4.2) отключают от малоиндуктивного коллектора 5 и через свободное отверстие в токопроводе 12.2 (12.3) жилу кабеля 4.1 (4.2) подключают к токопроподу 10.2 (10.3), а оплетку кабеля 4.1 (4.2) - к токопроводу 12. (12.3). При этом после заряда накопителей 2,1-2.3 размыкают размыкатели 6.1-6.6. После срабатывания разрядников 3;1-3.3 происходит разряд последовательно включенных накопителей по малоиндуктивному бифилярному разрядному контуру, включающему в себя жилу кабеля 4.3; токопровод 11.3, разрядник 3.3, токопровод 9.3, накопитель 2.3, токопровод 10.3, жилу кабеля 4.2, токопровод 11.2, разрядник 3.2, токопровод 9.2, накопитель 2.2, токопровод 10.2, жилу кабеля 4.1, токопровод 11.1, разрядник 3.1, токопровод 9.1, накопитель 2.1, токопровод 10.1, перемычку 13.1, токопровод

12.1,оплетку кабеля 4.1, токопровод

12.2,оплетку кабеля 4.2, токопровод

оплетку

6 кабеля

4.3, малоиндук

5

5

ТИШ1ЫЙ накопитель 5, на нагрузку.

Формула изобретения

1.Генератор импульсных токов, содержащим источник зарядного напряжения, емкостные накопители, каждый из котооых через разрядник подключен к коаксиальному кабелю, малоиндуктивный коллектор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, генератор снабжен узлом коммутаций, содержащим блоки по числу емкостных накопителей, каждый блок выполнен из трех размещенных друг над другом и разделенных слоями диэлектриков плоских токопрово- дои и четвертого токопровода, выпол- , ненного по крайней мере с двумя отверстиями, в среднем из трех токопро- водов и слоях диэлектрика выполнены соосные отверстия, в которых установлены разрядники с электродами, закрепленными на внешних токопроводах, к четвертому токопроводу подключена оплетка с одного конца коаксиального кабеля, жила которого с того же конца пропущена через отверстие в четвертом токопроводе и подключена к одному из внешних токопроводов блока, каждый емкостной накопитель подключен между другим внешним и средним токопроводами соответствующего блока и через управляемые размыкатели к источнику зарядного напряжения.

2.Генератор по п. отличающийся тем, что между четвертым и средним токопроводами каждого блока подключена токопроводящая перемычка и другие концы коаксиальных кабелей, подключены к малоиндуктивному коллектору.

3.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что между четвертым и средним токопроводами первого блока подключена токопроводящая перемычка, оплетка и жила с другого конца коаксиального кабеля последнего блока

0 подключена к малоиндуктивному коллектору, оплетка и жила с другого конца коаксиального кабеля предыдущего блока подключены соответственно к четвертому токопроводу и через свободное отверстие того же токопровода - к

0

5

0

5

5

среднему электроду последующего блока.

/ /71-7

«/ж / /

Ј3/ &&

/

М

п

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения сильных импульсных электрических токов и магнитных полей в широком диапазоне амплитуд. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. В генераторе каждый емкостный накопитель 2.1-2.3 подключен к соответствующему коаксиальному кабелю