Генераторное устройство

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 111278 (21) 2694608/18-25 Р 1)М с присоединением заявки МН 0 З К 1/001О 01 Ч 3/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявите 54) ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВ Изобретение относится к импульсной технике и электроизмерениям и может быть применено при амплитуднофазовых измерениях в геоэлектроразведке, а также при проведении электро 5 химических исследований.Известны генераторные устройства, содержащие задающий генератор, делитель частоты, основной триггер, инвертор, источник питания инвертора и блоки запуска, в которых для повы" шения КПД устройства введена стабилизирующая обратная связь с использованием широтно-импульсного модулятора 11 1. 15Данное устройство стабилизирует амплитуду потребляемого инвертором тока, однако при изменении нагрузки не обеспечивает стабильности амплитуды и фазы первой гармоники в ви ду наличия реактивных элементов в цепи коммутации инвертора. Кроме того, недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет генерировать одновременно постоянный и переменный ток. В то же время для излучения вольт-амперных характеристик геоэлектрических разрезов требуется пропускать в землю одновременно и переменный, и постоянный ток, 30 при этом постоянный ток предназначен для смещения рабочей точки на вольтамперной характеристике.Наиболее олизким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее основной источник постоянного тока, включенный в диагональ инвертора, в плечах которого установлены управляемые ключи, а в другой диагонали - нагрузка, а также блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами ключей. В устройстве каждый ключ управляется индивидуально, что позво-. ляет пропускать через нагрузку, которой является земля, как чисто переменный ток, так и однополярный пульсирующий ток, содержащий как постоянную, так и переменную составляющую 12недостатком данного устройства является то, что оно ие позволяет проводить независимую регулировку величины постоянного и инфранизкочастотиого тока. Действительно, в таком устройстве имеется возможность только регулировать амплитуду пульсирующего тока, а при этом одновременно и пропорционально изменяется как величина инфранизкочастотного тока, так и величина постоянного тока. При измерениях же вольт-ааперных характеристик геоэлектрического разреза основным режимом работы является такойрежим, когда величина инфраниэкочастотного тока поддерживается постоянной, а величина постоянного токамедленно изменяется от нулевых значений до максимальных, а измеряемымпараметром является приращение амплитуды принимаемого из земли инФранизкочастотного сигнала в зависимостиот величины постоянного тока, ЕслиОже при изменении постоянного токаодновременно изменяется и величинаинфранизкочастотного тока, необходимо специально компенсировать эти изменения, что приводит к резкому.сни; 15жению производительности и точностиизмеренчй.Цель изобретения - расширение об.ласти применения устройства.Для достижения цели в известное 20устройство, содержащее мостовой инвертор, в плечах которого установлены управляемые ключи, к управляющимвходам которых подсоединен блок управления, одна из диагоналей инвертора содержит источник постоянноготока, а другая нагрузку, введен дополнительный источник постоянноготока, включенный в диагональ инвертора последовательно с нагрузкой. 30На фиг.1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства:;нафиг.2 - упрощенная структурная схемаизвестного устройства,на фиг.З - упрощенная принципиальная схема вариантареализации предлагаемого устройства,Устройство (фиг.1) содержит основной источник 1 постоянного тока,четыре ключа 2-5, соединенные в двепараллельно включенных цепи, каждаяиз которых содержит два последователь но включенных ключа 2, 3 и 4, 5, блокб управления, выходы которого соединены с управляющими входами ключей2-5, выходные клеммы 7, к которымподключают нагрузку, соединенные с 45однимиз полюсов. основного источника1 постоянного тока и одной из точекпараллельного соединения двух цепей(точка а), дополнительный источник8 постоянного тока, включенный в диагональ между парами ключей 2-5 (точки в и г), причем второй полюсосновного источника постоянного токаподключен ко второй точке параллельного соединения двух цепей (точек 6).На фиг.2 и 3 применены те же обозначения, только в качестве ключей 25 показаны тринисторы, а блок управления тринисторами для упрощениясхемы не показан,Устройство работает следующим 60образом.Первоначально напряжение,на выходе основного источника 1 постоянного тока устанавливают равным нулю(можно также отключить источник 1, а 5 его выходную цепь замкнуть накоротко с помощью переключателя, не показанного на чертеже). Напряжение дополнительного источника 8 постоянного тока устанавливают небольшим, равным 10-30 Ъ максимального напря- жения, которое может вырабатывать источник 1, От блока б управления подают поочередно управляющий сигнал одновременно на ключи 2 и 5, а затем на ключи 3 и 4. При этом через нагрузку, подключаемую к выходным клеммам 7, протекает разнополярный ток прямоугольной Формы. В качестве нагрузки обычно используют заземленную питающую линию длиной 2-4 км, через которую в землю пропускают ток. Частота тока обычно выбирается в диапазоне 0,01-20 Гц, так как именно на этих частотах в земле наблюдаются наиболее интенсивные электрохимические процессы. В заданных точках из земли принимается инфранизкочастотный сигнал, амплитуда и фаза которого запоминается с помощью измерительного устройства (на чертеже не показано).Далее на основном источнике 1 постоянного тока устанавливается небольшое постоянное напряжение, а управление ключами 2-5 продолжается в том же режиме. От источника 1 через нагрузку в дополнение к переменному току начинает протекать постоянный.ток небольшой величины, а на измерительном устройстве регистрируется приращение амплитуды и Фазы инфранизкочастотного сигнала за счет смещения рабочей точки на вольт-.амперной характеристике под действием постоянно- го тока, протекающего через геозлектрический разрез. Далее устанавливают следующую величину напряжения источника 1 и вновь регистрируют приращения измеряемого сигнала. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение постоянного тока, вырабатываемого источником 1 (напрнмер, ток в 29 а).Если сопротивление нагрузки, подключаемой к клеммам 7, равно й, напряжение источника 1 равно О, а нап" ряженке источника 8 равно О 2, то через нагрузку протекает ток сложной Формы, амплитуда которого изменяетО-Я ся .ступенчато от величины 1 -ффО+одо величины . Так как величина Опостоянна, то величина переменной составляющей в этом токе остается постоянной, не зависящей от напряжения источника 1. Благодаря этому имеется возможность в широких пределах независимо регулировать величину постоянного и инфраниэкочастотного тока. Если ключи 2-5 выполнены в. видетринисторов (фиг,2 и Фиг.З),то как ив известном устройстве, предусмотре805478 Формула изобретения Фиа,З. Составитель В,ЗверевТехред;М,Коштура Корректо Редактор М.К ешетн емеш Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д.4/5 каэ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная но поочередное включение каждой па-,ры тринисторов 2,5 и 3,4 с синхронным выключением другой пары тринис-торов. При этом в обеих случаях через нагрузку протекает переменныйток (если напряжение источника 1 наФиг.З равно нулю). Для одновременного получения переменного и постоянного тока в известном устройстве (Фиг.2) запуск с одной пары тринисторов (например 4 и 3) постоянно снимается, а тринисторы 2 и 3 1 Овключаются через заданные равныепромежутки времени, В зависимости отамплитуды напряжения источника 1 можно одновременно изменить и постоянный, и инфраниэкочастотный ток, а 15раздельно регулировать их нет возможности,В варианте схемы предлагаемогоустройства (фиг.З) тринисторы 2-5 включены по другой схеме по сравнению сизвестным (Фиг.2), а наличие второгоисточника 8 позволяет генерироватьодновременно и постоянный, и переменный ток независимо друг от друга,при этом управляющие импульсы на тиристоры 2,5 и 3,4 подаются поочеред 930/79 Тираж 9 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рно в любом режиме с синхронным выключением другой пары тринисторов. Генераторное устройство, содержащее мостовой инвертор, в плечах.которого установлены управляемые ключи, к управляющим входам которых подсоединен блок управления, одна из диагоналей инвертора содержит источник постоянного тока, а другая - нагрузку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, .в него дополнительно введен источник постоянного тока, включенный в диагональ инвертора последовательно с нагрузкой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 571876, кл. Н 03 К 1/00, 1977.2. Мельников В.П, и др. Основы амплитудно-Фазовых измеренийвызван" ной поляризации. Якутск, кн, изд-,во 1974, с.113 (прототип).