Устройство для накопления энергии и передачи ее в нагрузку Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к технике накопления энергии от источников ударной, мощности, и может быть использовано в различных импульсных системах, например, для создания магнитных пог лей большой энергии.

Известно устройство для накопления энергии и передачи ее в нагрузку, содержащее коммутаторы и индуктивный накопитель. Это устройство осуществляет многократное включение и отключение индуктивного накопителя на время положительной полуволны напряжения, в результате чего энергия накопителя передается в течение нескольких следующих один за другим ; положительных полупериодов напряжения ударного генератора 13.

В таком устройстве за один период изменения напряжения каждый коммутирующий аппарат совершает удвоенное число операций включения и выключения, а поскольку продолжительность одного цикла накопления может составлять несколько десятков периодов напряжения, то такая работа коммутирующих аппаратов приводит к механическому износу подвижных частей и снижению надежности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для накопления.энергии и передачи ее в нагрузку, содержащее ударный генератор,индуктивный накопитель энергии, параллельно которому подключен блок управления накоплением и передачей энергии , коммутатор, подключенный одним выводом к выводу индуктивного наполнителя энергии, другой вывод которого подключен к первой вы.ходной клемме ударного генератора, а также блок управляемых вентилей 2. После цикла накопления из индуктивного накопителя энергии с помощью блока накопления и эвакуации энергии взрывного типа с временем действия в несколько микросекунд энергия передается в нагрузку. При этом воз20никающая в индуктивности накопителя энергии Эдс самоиндукции совместно с напряжением генератора будет прикладываться к контактам коммутатора и к электродам анод-катод блока уп25равляемых вентилей в непроводящем направлении, вызывая перенапряжения в этой части цепи. Это обуславливает необходимость повышения класса используемых yпpaвляe lыx вентилей,

30 управление электрической прочностью . межконтактного промежутка кo.мyтaтoра и снижает надежность устройства в целом. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство Для накопления энер гии и подачи ее в нагрузку, содержащее ударный генератор, индуктивный накопитель энергии, параллельно кото рому подключен блок управления накоплением и передачей энергии, коммутатор, подключенный одним выводом к выводу индуктивного накопителя энергии, другой вывод которого подключен к первой клемме ударного гене ратора, а также блок управляемых вентилей, введен дополнительно блок вентилей, включенный последовательно согласно с блоком управляемых вентилей, причем свободный вывод блока ве тилей подключен ко второй клемме ударного генератора, свободный вывод блока управляемых вентилей подключен к первой клемме ударного генератора. а вывод их общей точки - к свободному выводу коммутатора. На фиг.1 изображена электрическая схема устройства для накопления энер гии и передачи ее в нагрузку; на фиг. 2 - uиклoгpa лмa накопления энер.гии. Устройство состоит из ударного ге нератора 1 к клег/в ам которого подклю чена цепочка, состоящая из блока 2 вентилей и блока 3 управляемых венти лей , к общеку выводу которых подключен один вывод коммутатора 4, другой вывод которого .подключен к выводу ин дуктивного накопителя 5 энергии, свободный вывод которого подключен к клемме ударного генератора, параллельно индуктивному накопителю энергии подключен блок 6 управления накоплением и передачей энергии. Устройство работает следующим обр зом. В момент времени t (фиг.2) подается сигнал на коммутатор 4 для за мыкания контактов в непроводящий для блока 2 вентилей полупериод напряжения ударного генератора, вследствие чего они замыкаются без дуги. С момента времени tq по цепи: ударный генератор 1 - блок2 вентилей - коммутатор 4 - индуктивный накопитель энергии 5 начинает протекать ток, осуществляя процесс накопления энергии в индуктивном накопителе энергии 5, продолжающийся в течение нескольких десятков следующихОДИН за другим положительных импульсов тока После цикла накопления на заднем фронте импульса тока ударного генера тора в момент времени tn на управляю щие электроды блока управляемых вен тилей 3 подается отпирающий сигнал. (Управляемые вентили открываются и унтируют ударный генератор, обеспеивая цепь контактов коммутатора в омент, предшествующий естественноу переходу тока через нуль. Тем саым расширяется интервал бестоковой аузы на контактах коммутатора 4. В момент времени t,j подается также команда на размыкание контактов комутатора 4, которые размыкаются без дуги в непроводящий для блока 2 вентилей полупериод. После того как контакты коммутатора разомкнутся и межкон-. тактный промежуток преобратет достаточную электрическую прочность с помощью блока 6 управления накоплением и передачей энергии, производится эвакуация энергии из накопителя 5 в нагрузку ZH. После передачи энергии из накопителя устройство готово к следующему циклу накопления. Наличие блока 2 вентилей в настоящем устройстве, включенного последовательно с контактами коммутатора 4, обеспечивает бездуговое 3af ajKaHHe контактов в непроводящий полупёриод и позволяет произвести лишь однократное замыкание и размыкание контактов за один цикл накопления энергии. Это уменьшает механический износ подвижной системы коммутатора, повышает срок службы, упрощает схему его управления и увеличивает надежность устройства. Формула изобретения Устройство для накопления энергии и передачи ее в нагрузку, содержащее ударный генератор, индуктивный накопитель энергии, параллельно которому подключен блок управления накоплением и передачей энергии, коммутатор, подключенный одним выводом к выводу индуктивного накопителя энергии, другой вывод которого подключен к первой клемме ударного генератора, а также блок управляемых вентилей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен дополнительно блок вентилей, включенный последовательно согласно с блоком управляемых вентилей, причем свободный вывод блока вентилей подключен ко второй клемме ударного генератора, свободный- вывод блока управляемых вентилей подключен к первой клемме ударного генератора, а вывод их общей точки - к свободному выводу коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 173823, кл. Н 01 И 11/10, опублик. 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 205-905, кл. П 01 Н 33/59, опублик. 1967 (прототип).