Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1992 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к устройствам применяемым для сейсморазведки, в частности к поверхностным источникам сейсмических колебаний.

Цель- повышение сейсмической эффективности за счет обеспечения работы источника в кодоимпульсном режиме.

На чертеже представлена принципиальная схема электромеханического преобразователя устройства вместе с электрической схемой питания силовых обмоток якоря и статора.

Электрическая схема включает источник 1 электропитания, зарядное устройство 2 с токоограничивающим элементом, например трехфазный выпрямительный мост с токоограничивающим дросселем, тиристор- ный мост 3. Тиристорный мост включает анодную группу тиристоров 4.1 и 4.2, аноды которых соединены между собой и образуют первый вход моста, и катодную группу тиристоров 4.3 и 4.4., катоды которых соединены между собой и образуют второй вход моста. Катод тиристора 4.1 соединен с анодом тиристора 4.3, катод тиристора 4 2 соединен с анодом тиристора 4,4 и точки их соединения образуют два выхода тиристор- ного моста 3. Управляющие электроды тиристоров 4.1, 4.4 через развязывающий элемент 5.1, а управляющие электроды тиристоров 4.2, 4.3 через развязывающий элемент 5.2 и инвертор 6 подключены к первому выходу двоичного счетчика числа импульсов в последовательности блока 7 управления зарядом и разрядом, содержащего формирователь последовательностей импульсов.

Выходы зарядного устройства 2 соединены с входами тиристорного моста 3, а выходы тиристорного моста соединены с выводами конденсаторного накопителя 8,

СО

с

XI

со

О

о о

которые в свою очередь связаны с разрядным устройством 9.

Разрядное устройство 9 содержит пару тиристоров 10.1 и 10.2, включенных встречно-параллельно между одним из выводов конденсаторного накопителя 8 и одним из выводов обмотки статора 11, и группу тиристоров 10.1-12.8, образующих инверторный мост, в каждом плече которого по два включенных встречно-параллельно тиристора. Входы этого моста подключены к выводам накопителя 8, а выходы - к выводам обмотки якоря 13. Управляющие электроды встречно-параллельно включенных тиристоров 10.1 и 10.2 подключены через развязываю- щий элемент 14, выполненный, например, в виде импульсного трансформатора, снабженного первичной обмоткой с отводом в средней точке, к выходу формирователя последовательностей блока 7 управления за- рядом и разрядом, а тиристоры 12.1-12.8 подключены к тому же выходу формирователя последовательностей следующим образом: управляющие электроды тиристоров 12.3-12.6через диод 15.1 и развязывающий элемент 16.1, а управляющие электроды тиристоров 12.1, 12.2, 12,7 и 12.8-через диод 5.2 и развязывающий элемент 16.2.

Якорь преобразователя механически связан с опорной плитой 17, а статор - с инвертной массой 18.

Электрическая схема также включает контактор 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче от двоичного счетчика блока 7 управления зарядом и разрядом управляющего сигнала на управляющие электроды тиристоров 4.1 и 4.4 через развязывающий элемент 5.1 тиристоры открываются и от источника 1 электропитания через зарядное устройство 2 на тиристорный мост 3 поступает зарядный ток. Конденсаторный накопитель 8 заряжается направлением полярности, показанной на рисунке. После достижения накопителем заданного напряжения заряда разрядное устройство 2 отключается от питания размыканием контактора 19. По сигналу с формирователя последовательностей импульсов блока 7 уп- равления зарядом и разрядом, поступающему через диод 15,1 или 15.2 и развязывающий элемент 16.1 или 16.2 и развязывающий элемент 14, открываются разрядный тиристор 10,1 и соответствую- щие тиристоры инверторного моста, включающего тиристоры 12.1-12.8. В частности, при необходимости создания механического импульса, действующего в одну сторону, открываются тиристоры 12.1 и 12.7 для создания механического силового импульса, действующего в другую сторону - тиристоры 12.3 и 12.5, что определяется полярностью сигнала управления, поступающего с выхода формирователя последовательностей импульсов. При прохождении тока по обмоткам якоря 13 и статора 11 возбуждается механический импульс, который якорем через опорную плиту 17 передается в грунт. После окончания разряда конденсаторов электрическая энергия, не израсходованная на создание механического импульса, возвращается в накопитель 8 и частично заряжает его напряжением полярности, противоположной первоначальной. К этому моменту времени зарядное устройство 2 уже подключено к источнику 1 посредством контактора 19. По окончании разрядного импульса происходит изменение сигнала на первом выходе двоичного счетчика блока 7 управления зарядом и разрядом, что обеспечивает подачу управляющего сигнала через инвертор 6 и развязывающий элемент 5.2 на управляющие электроды тиристоров 4.2, 4.3 моста 3, которые вследствие этого открываются. Очередной разряд накопителя 8 происходит после открытия разрядного тиристора 10.2 и соответствующих тиристоров 12.1-12.8, образующих инверторный мост. При необходимости создания механического силового импульса, действующего в одну сторону, открываются тиристоры 12.4 12.6 (с выхода формирователя последовательностей импульсов поступает сигнал положительной полярности), а для создания механического силового импульса, действующего в другую сторону-тиристоры 12.2 и 12.8 (с выхода формирователя последовательностей импульсов поступает сигнал отрицательной полярности). Следующий подзаряд накопителя опять идет через тиристоры 4.1 и 4.4. моста, и рабочий цикл повторяется.

Формула изобретения Устройство для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее электромеханический преобразователь с обмотками якоря и статора, источник электрической энергии, зарядное устройство с токоограни- чивающим элементом, конденсаторный накопитель, разрядное устройство и устройство управления зарядом и разрядом конденсаторного накопителя, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности за счет обеспечения работы источника в кодоимпульсном режиме, между зарядным устройством и конденсаторным накопителем введен первый инверторный тиристорный мост, тиристоры которого объединены попарно и образуют входы моста, а точки соединения пар тиристоров - выходы моста, разрядное устройство содержит пару тиристоров, включенных встречно-параллельно между одним из выводов конденсаторного накопителя и одним из выводов первой обмотки электромеханического преобразователя, второй вывод которой соединен с вторым выводом накопителя, и второй инверторный тиристорный мост, каждое из плеч которого выполнено в виде пары тиристоров, включенных встречно-параллельно друг относительно друга, входы которого подключены к выводам конденсаторного накопителя, а выходы - к выводам второй обмотки электромеханического преобразователя, устройство управления зарядом и разрядом конденсаторного накопителя содержит формирователь последовательностей импульсов и двоичный счетчик, причем выход формирователя последовательностей импульсов связан через развязывающие элементы с тиристорами разрядного устройства, а выход счетчика связан через

развязывающие элементы с одной парой накрест лежащих тиристоров первого ин- верторного тиристорного моста через инвертор и развязывающие элементы - с другой парой накрест лежащих тиристоров

первого инверторного тиристорного моста.

Изобретение относится к устройствам, применяемым в сейсморазведке, в частности к поверхностным источникам сейсмических колебаний. Цель - повышение сейсмической эффективности за счет обеспечения работы источника в кодоимпульс- ном режиме. За счет введения в источник двух инверторных тиристорных мостов, соответственно, в зарядное и разрядное устройства, переключаемых устройством управления, обеспечивается возможность работы источника в кодоимпульсном режиме, что значительно повышает количество воздействий на грунт в единицу времени. 1 ил.

18 П