Источник высоковальтных импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

(5) ИСТОЧНИК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в высоковольтных электрофизических установках по разрушению каменных материалов, а также в физических испытательных установках. По основному авт, св. ff 7925б| известен источник высоковольтных импульсов, используемый в электрофизических установках разрушения горных пород и в испытательных установках, который содержит генераторы импульсных напряжений, собранные на конденсаторных батареях по схеме умножения Аркадьева-Маркса и подключен ные к одному зарядному устройству, генератор импульсных токов с двухэлектродным искровым коммутатором и нагрузку, также с двухэлектродиым искровым коммутатором, последняя кон денсаторная степень одного.генератор импульсных напряжений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, а последняя конденсаторная ступень другого генератора импульсных напряжений подключена к выходному электроду искрового коммутатора нагрузки, причем выходной электрод искрового коммутатора нагрузки и выходной электрод искрового коммутатора генератора .импульсных токов также образуют искровой коммутаTopfi. Однако недостатком источника высоковольтных импульсов является большая индуктивность разрядного контура генераторов импульсных напряжений, обусловленная достаточно большим количеством искровых коммутаторов и подводящих проводов к ним, а также в процессе разряда генераторов импульсных напряжений зарядное устройство работает в очень жестком режиме (оно первым искровым коммутатором закорачивается, в этот момент через зарядное устройство течет ток короткого замыкания. Обычно для ограничения тока короткого замыкания, а также для гашения дуги, возникающей после разряда генераторов импульсных напряжений применяют дополнительные токоограничивающие дроссели или другие элементы) , Цель изобретения - улучшение выходных характеристик путем увеличения крутизны фронта импульса генераторов импульсных напряжений и уменьшения колебаний амплитуды зарядного тока. Поставленная цель достигается тем что в источнике высоковольтных импульсов первая конденсаторная ступен генераторов импульсных напряжений вы полнена общей, выход которой подключен к первому зарядному устройству и через искровой коммутатор - к входам вторых конденсаторных ступене генераторов импульсных напряжений, а вход подсоединен к общей шине, при этом выходы вторых конденсаторных ступеней генераторов импульсных напряжений подсоединены через одни раз делительные элементы к тому же второ му зарядному устройству, а входы под соединены через другие разделительны элементы к общей шине. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника вы соковольтных импульсов. Источник высок овольтных импульсов содержит генераторы 1 и 2 импульсных напряжений, собранные на конденсатор ных батареях по схеме умножения Аркадьева-Маркса, с общей первой конде саторной ступенью 3) генератор 4 импульсных токов с двухэлектродным иск ровым коммутатором 5 нагрузку 6с двухэлектродным искровым коммутатором 7 первое зарядное устройство 8, выход которого подключен к первой конденсаторной ступени 3 и через раз делительные элементы 9 к выходам вторых конденсаторных ступеней 10 и 11 генераторов 1 и 2 импульсных напряжений, второе зарядное устройство 12. Выход первой конденсаторной ступени 3 подключен через искровой коммутатор 13 к входам вторых конденсаторных ступеней 10 и 11, а вход - к заземленному шинопроводу 1. Входы вторых конденсаторных ступеней 10 и 11 также подключены через разделительный элемент 9 к заземленному шинопроводу 1. Выход последней конденсаторной ступени 15 генератора 1 импульсных напряжений подключен к искровому электроду 16 двухэлектродного искрового коммутатора 7, а выход последней конденсаторной ступени 17 генератора 2 импульсных напряжений - к искровому электроду 18 двухэлектродного коммутатора 5Источник высоковольтных импульсов работает следующим образом. Первое зарядное устройство 8 заряжает конденсаторные батареи генераторов 1 и 2 импульсных напряжений, а второе зарядное устройство 12- генератор А импульсных токов. При достижении номинального напряжения на общей первой конденсаторной ступени 3 срабатывает искровой коммутатор 13, при этом одновременно начинают работать генераторы 1 и 2 импульсных напряжений подавая соответственно на искровые электроды 16 и 18 двухэлектродных искровых коммутаторов 5 и 7 одинаковые импульсы одной полярности; Генератор 1 импульсных напряжений после пробоя двухэлектродного искрового коммутатора 7 разряжается на нагрузку 6, а генератор 2 импульсных напряжений, после пробоя двухэлектродного коммутатора 5) разряжается на генератор 4 импульсных токов, при этом между искровыми электродами 16 и 18 возникает достаточное напряжение для пробоя межэлектродного промежутка, в результате которого генератор k импульсных токов разряжается на нагрузку 6 по ранее сформированному каналу разряда от генератора 1 импульсных напряжений. Изобретение позволяет уменьшить индуктивность разрядного контура за счет уменьшения разрядной цепи на один искровой коммутатор, что особенно важно при небольшом количестве ступеней генератора импульсных напряжений. Кроме того, значительно облегчается работа зарядного устройства питающего генератора импульсных напряжений, поскольку в данном случае зарядное устройство в любой момент времени имеет развязку с заземленным шинопроводом в виде емкости (первой конденсаторной ступени), которая препятствует протеканию токов короткого замыкания. В связи с этим увеличивается срок службы зарядного устройства и можно применять менее надежное зарядное устройство. Формула изобретения Источник высоковольтных импульсов по авт. св. № 79256, отличаю