Генератор тока для геоэлектроразведки Советский патент 1980 года по МПК H03L1/00 

(54) ГЕНЕРАТОР ТОКА ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

1

Изобретение относится к импульсной технике. Генератор может быть использован для возбуждения электромагнитных полей в земле при проведении электроразведочных исследований с целью поиска и разведки месторождений полезных HCKonaeNffijx.

Известен генератор тока для геоэлектроразведки, состоящий из источника постоянного тока, стабилизатора напряжения, выходного инвертора и блока коммутации

Это устройство не обеспечивает постоянства формл и амплитуды возбуждаемого тока при прохождении больших токов через нагрузку заземления.

Наиболее близким по своей сущности к изобретению является генератор тока, содержащий инвертор (прерыватель) , последовательно соединенные схему сравнения (амплитудный дискриминатор) , формирователь и два ключа, выходы которых подключены к управляющим входам источника постоянного тока, задающий генератор, к вьосодам которого подключены формирователь импульсов включения, соединенный с инвертором, и формирователь импульсов опроса, соединенный с ключами, а также нагрузку, подключенную к выходу инвертора 2Т| .

Это устройство не обеспечивает поддержания постоянства и амплитуды вырабатываемого тока при измерении в широких пределах активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки, так как в нем предусматривается только поддержание постоянства напряжения на выходе инвертора. В то же время при прохождении тока через нагрузку - заземленную питающую линию - под действием электрохимических процессов, происходящих на

15 контакте металлических электродов заземлений и раствора электролита в земле, активное и реактивное сопротивления заземлений неконтролируемо изменяются, что приводит к измененик

20 формы и амплитуды вырабатываемого тока.

Целью изобретения является повышение стабильности формы и амплитуды вырабатываемого тока при изменении

25 активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для достижения этой цели в генератор тока, содержащий управляемый источник постоянного тока, выход которого соединен с инвертором, последовательио соединенные устройство сравнения, формирователь и ключ, выход которого подключен к управляющему входу управляемого источника постоянного тока, а также задающий генератор к выходам которого подключены формиро ватель импульсов включения, соединенный с другим входом инвертора, формирователь импульсов опроса, соединенный с ключом, и нагрузку, введены блок гальванической развязки, генератор переменного напряжения, соединенный с одним входом устройства сравнения, а также эталонный резистор, отвод которого подключен через блок гальванической развязки к другому вхо ду устройства сравнения, причем этало ный резистор включен последовательно между выходом инвертора и нагрузкой. На чертеже изображена структурная схема предложенного генератора тока. Он состоит из управляемого источни ка постоянного тока 1, соединенного последовательно с инвертором 2, эталонным резистором 3 и нагрузкой 4, последовательно соединенных блока гальванической развязки 5, вход которого соединен с эталонным резистором, устройства сравнения 6, формирователя 7 и ключа 8, выход которого соединен с входом управления источника постоянного тока, а также задающего генератора. 9, один выход которого через формирователь 10 импульсов включения соединен с инвертором 2, а другой выход через формирователь 11 импульсов опроса соединен с ключом 8, и генератора переменного напряжения 12, выход которого подключен к второму входу устройства сравнения. Генератор тока работает следующим образом. Источник постоянного тока 1 вырабатывает постоянное напряжение, величина которого может быть установлена плавно и дискретно. В качестве управляемого источника постоянного тока может быть использован электромашинный генератор, преобразователь постоянного тока на базе конвертора и т.д Выход источника 1 подключен к инвертору 2, выполненному в виде электронного коммутатора (тиристорного инвертора) или электромеханического коммутатора (контактора). На вход управления инвертора поступают импульсы запуска с формирователя 10, подключенного к одному из выходов задающего генератора 9. Задающий генератор обыч но выполняют в виде кварцевого генератора с набором триггерных делителей частоты. Частота следования импульсо на выходе формирователя 10 составляет :УГ тысячных долей герц и менее до еди яиц-десятков герц. Благодаря этому на пиходе инвертора 2, нагруженного пл нагрузку 4 (задающий датчик поля, выполненный в виде заземленной на кон цах питающой линии длиной 2-4 км) , формируется необходимая форма (. (импульсы тока одной полярности, 1.;ачнополярные импульсы тока, переменный ток и т. д.). Задающий датчик поля (нагрузка 4) преобразует генераторньй сигнал в объемное электромагнитное поле. Начальное значение формы и величины тока устанавливается оператором в начале работы с помощью генератора 12 переменного напряжения заданной формы и амплитуды. Последовательно с нагрузкой включен эталонный резистор 3, сопротивление которого с высокой точностью известно (например, 0,1 Ом). Резистор 3 через блок гальванической развязки 5 соединен с устройством сравнения 6. На второй вход устройства сравнения поступает сигнал от генератора 12, вырабатывающего сигнал заданной (например, синусоидальной) формы и амплитуды. Блок гальванической развязки служит для бесконтактной передачи сигнала, форма и амплитуда которого соответствует форме и амплитуде тока, из силовой цепи в цепь управления. Когда в процессе работы изменяется реактивная и активная части сопротивления нагрузки 4, изменяется форма и величина тока. Изменение формы тока приводит к ошибкам при измерении фазы сигналов и вторичных полей , а изменение амплитуды тока - к ошибкам амплитудных измерений. Чтобы исключить эти ошибки, на выходе устройства сравнения 6 появляется сигнал рассогласования, как только форма или амплитуда тока станет отличной от той, которая ранее была установлена оператором с помощью генератора 12. Сигнал рассогласования через формирователь 7 поступает на ключ 8. Ключ работает в режиме периодического опроса (частота опроса задается импульсами, формируемыми формирователем 11, и составляет, например, 50 Гц) величины напряжения на выходе устройства сравнения. Ключ 8 включается импульсами с выхода формирователя 11 и выключается сигналом с выхода формирователя 7. В указанный промежуток времени ключ замыкает один из регулирующих элементов (например, резистор) на входе управления источника постоянного тока 1. Напряжение на выходе источника 1 увеличивается до тех пор, пока форма выходного тока не станет такой, какой она задается генератором 12. Благодаря этому устройство позволяет, например, вырабатывать синусоидальный ток с частотой в десятые-сотые доли герца, фаза и амплитуда которых строго постоянна независимо от изменений активного и реактивного сопротивлений нагрузки. Формула изобретения Генератор тока для геоэлектроразведки, содержащий управляемый источHiiix IKK; оинного тока, выход которого ftjejii-iFieH с иивер.ором, последовательно соединенные устройство сравнения, фс рмирователь и ключ, выход которого подключен к управляющему входу управляемого источника постоянного тока, а также задающий генератор, к выходу которого подключены формирова - тель импульсов включения, соединенный с другим входом инвертора, формирователь импульсов опроса, соединенный с ключом, и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности формы и амплитуды вырабатываемого тока, в него введены блок гальванической развязки, генератор переменного напряжения, выход которого соединен с одним входом устройства сравнения, а также эталонный резистор, отвод которого подключен через блок гальванической развязки к другому входу устройства сравнения, причем эталонный резистор включен последовательно меящу выходом инвертора и нагрузкой.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 376874, кл. Н 03 К 1/02, 1971.