Генератор высоковольтных импульсов тока

(59 ЕТ Я ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСНОМУ В 12Ю,А.Чубанова рдена Ленина поут им. И.И.Калиельство СССР3, 23.02.71,ьство СССР3, 20.11.70.ОВОЛЬТНЫХщий ряд рабоцепочек,держит емГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ И(71) Ленинградский олитехнический инститнина(56) 1 Авторское свидеВ 422078, кл. Н 03 К 3/2. Авторское свидетеВ 331508, кл, Н 03 К.З/3(54)(57) ГЕНЕРАТОР ВЫСОИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержатающих на одну нагрузкупричем каждая цепочка с костный накопитель энергии, соединен ный через индуктивность со средним выводом, и тиристорный коммутатор с нагрузкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени защиты тиристорных коммутаторов от токов короткого заьнкания, в каждуюцепочку генератора дополнительно вве дены нелинейный резистор и управляеьый твердотельный разрядник, который подключен между средним выводом индуктивности и входом тиристорного :коммутатора, при этом нелинейный резистор соедйнен с управляющим входом твердотельного разрядника и средним выводом индуктивности.Изобретение относится к электротехнике, а именно технике высоких напряжений, высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано при создании электрофиэических установок, предназначенных для изучения магнитной кумуляции, изучения поведения материалов в. сильном магнитном поле, испытания сильтоточных элементов электрических схем (кабелей, контактов, аппаратов и шин),фокусировки.электронного пучка.Известен генератор высоковольтных .импульсов, содержащий управляемый выпрямитель с емкостным фильтром, причем его вход присоединен к 15 питающей сети, а выход через токо- ограничивающий дроссель подключен к зарядному коммутатору, представляющему собой мостовой инвертор, в рабочую диагональ которого включен ем р костной накопитель, параллельно которому подключена цепь, состоящая из последовательного соединения первичной обмотки трансформатора и раз" рядного тиристорного коммутатора 1. 25Недостатком указанного генератора является отсутствие защиты разрядного коммутатора, как от скорости нарастания разрядного тока, так и от токов короткбго замыкания, возникающих в цепи при коротком замыкании на нагрузке., Наиболее близким к предлагаемомуФ является генератор высоковольтных импульсов тока, содержащий ряд, ра- р ботающих на одну нагрузку цепочек, причем каждая цепочка содержит емкостной накопитель энергии, соединенный через индуктивность со средним выводом, и тиристорный коммутатор с нагрузкой 2 .40Недостатком известного генератора является низкая степень защиты тиристорных коммутаторов от токов короткого замыкания, что приводит к отсутствию цепи контроля разрядного 45 тока. Генератор работает следующимобразом.В нормальном режиме при подаче управляемого импульса на тиристорныйкоммутатор 3 происходит разряд предварительно заряженного емкостного накопителя 1 на нагрузку 4. При этом в цепи нелинейного резистора 5 ток практически равен нулю", так как падение напряжения на второй секции индуктивности 2 меньше порога открывания резистора 5, инициирование разряда в твердотельном разряднике б отсутствует. В нагрузке 4 протекает ток, определяемый параметрами основной цепи.Наиболее неблагоприятным с точкизрения работы тиристоров является режим, при котором в момент подачи управляющего импульса на тиристорный коммутатор 3 происходит короткое замыкание на нагрузке 4. Так как тиристорный коммутатор 3 включается не сразу, а с задержкой, составляющей величину порядка нескольких десятков микросекунд и ток в цепи при этом составляет малую величину, то напряжение накопителя делится между индуктивностью 2 и тиристорным коммутатором 3. К моменту полного открывания тиристорного коммутатора 3 его сопротивление становится практически равным нулю и все напряжение прикладывается к индуктивности 2. Величина индуктивности 2 выбирается из: соображений обеспечения допустимой для тиристорного коммутатора скорости нарастания прямого тока. Как только напряжение на второй секции индуктивности 2 достигает значенияравного пороговому напряжению соответствующего класса нелинейного, например оксидно-цинкового, резистора 5, его сопротивление резко падает и в цепи нелинейный резистор - управляющий вход твердотельного разрядника б (взрывающийся проводник) нарастает ток. По достижении тока определенЦель изобретения - повышение степени защиты тиристорных коммутаторов от токов короткого замыкания.поставленная цель достигается тем, что в генератор высоковольтных импульсов тока, содержащий ряд работаю" щих на одну нагрузку цепочек, причем каждая цепочка содержит емкостной накопитель энергии, соединенный через индуктивность со средним выводом, и тиристорный коммутатор с нагрузкой, в каждую цепочку генера-тора дополнительно введены нелинейный резистор и управляевый твердо тельный разрядник, который подключен между средним выводом индуктивности и входом тиристорного коммутатора, при этом нелинейный резистор соединен с управляющим входом твердотель ного разрядника и средним выводом индуктивности.На чертеже приведена схема предлагаемого генератора.Генератор содержит ряд работающих на одну нагрузку цепочек, причем каждая цепочка содержит емкостной накопитель 1 энергии, соединенный через индуктивность 2 и тиристорный коммутатор 3 с нагрузкой 4, нелинейный резистор 5 и управляемый твердотельный разрядник б, который подключен между средним выводом индуктивности, 2 и входом тиристорного коммутатора 3, причем нелинейный резистор 5 соединен с управляющим входом твердотельного разрядника б и средним выводом индуктивности 21008891 СоставительВ.КазаковРедактор Н.Ковалева Техред А,Бабинец - Корректор Г.Огар Заказ 2358/67 Тираж 934 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной величины происходит взрыв проводника и.происходит инициирование разряда в твердотельном разряднике б. Через разрядник 6 начинает протекать ток.При подборе соответствующим образом элементов цепи; величины индуктивности 2,. класса нелинейного резистора, определяющего величину порогового напряжения, диаметра и материала взрывающего проводника, представляющего поджигающий электрод . твердотельного разрядника.-.,6, можно обеспечить высокую скорость срабатывания разрядника 6. Тогда после срабатывания твердотельного разрядника б ток будет делиться между двумя цепями, первая из которых - емкостной накопитель 1 -,первая секция индуктивности 2 - твердотельный разрядник 6 - емкостной накопитель 1, авторая - емкостной накопитель 1 - индуктивность 2 " тиристорный коммутатор 3 - нагрузка 4 - емкостнойнакопи тель 1, обратно пропорционально ин"дуктивностям цепей.В предлагаемом устройстве защитатиристорных коммутаторов как от скорости нарастания токов, так и от 10 токов короткого замыкания существенно снижает материальныезатраты,связанные с устранением аварийвыходом иэ строя тиристорного коммутатора, при этом количество цепо чек в генераторе может быть скольугодно великои стоимость тиристоров составляет основную часть отстоимости генераторов.