Способ защиты электронно-лучевой технологической установки и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических Рвспублик(6) Дополнительное к авт. саид-ву22) Заявлено 200779 (21) 2800546/24-07 (53) М. Кл. Н 02 Н 7/10 Н 02 М 1/18 с присоединением заявки Йо Государственный,комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ й рой зле и пний ,на раэ Изобретение относится к защитеэлектронно-лучевых установок притехнологических коротких замыканияхв пушке.Известен способ защиты электронно-лучевых технологических установок(ЭЛТУ) путем контроля тока луча вцепи луча, гашения ускоряющего электрического поля при возникновенииперегрузки по току путем отключенияпитающего источника на стороне переменного тока и повторного включениялуча через заданный промежуток времени (1),Недостаток это защиты - низкое 15быстродействие,Наиболее близкой к изобретениюпо техническим средствам и достигаемому результату является защитаэлектронно-лучевой технологической 20установки, содержащей питающуюсяот тиристорного преобразователя электронную пушку, соединенную вакуумным трактом с технологической камепри которой контролируют токктронного луча и уровень вакуумари достижении ими заданных значеотключают ускоряющее напряжениестороне выпрямленного тока преобователя, а через заданное время30 производят автоматическое повторное включение напряжения (2).Однако зта защита недостаточно надежна из-за коммутации тока в цепи выпрямленного тока и характеризуется низкой селективностью по отношению к технологическим и случайным пробоям.Цель изобретения - повышение надежности и улучшение селективности,Указанная цель достигается тем, что с помощью дифференциальнойоткачки создают вакуумный перепад вдоль оси электронного луча, ток луча контролируют в технологической камере и при достижении им заданного значения отключают ускоряющее напряжение путем запирания тиристоров преобразователя.Устройство для осуществления способа снабжено блоком искусственной коммутации тиристоров преобразователя, выполненным на электронном коммутаторе с обратным диодом, дросселе и гасящих конденсаторах, силовые зажимы которого подключены ко вторичным обмоткам питающего трансформатора и заземленному полюсу преобразователя, а управляющие входы этого блока и система управления преобразователем подключены к выхо 855839дам порогового элемента и блокаАПВ, входы которого соединейы с датчиком тока луча в технологическойкамере.На чертеже представлена схемаустройства защиты.Система питания ЭЛТУ содержиттрансформатор 1 питания с выведеннойнейтралью вторичных обмоток, тиристорный преобразователь - управляемыймостовой выпрямитель 2 с заземленнымполюсом и фильтр 3. ЭЛТУ содержитэлектронную пушку (ЭЛП) 4, диафрагмы системы 5 вакуумного перепада,лучевод 6, технологическую камеру 7и объект 8 нагрева,В рабочем объеме пушки расположендатчик 9 электронного луча, а втехнологической камере - датчик 10ионного тока. Источник 11 поддерживает отрицательный потенциал в цепидатчикаионного тока. Источник 12задает уровень срабатывания порогового элемента 13, выход которогосвязан с блоком автоматическогоповторного включения (АПВ) 14, Коммутирующие конденсаторы 15 подключенык зажимам вентильной обмотки трансформатора. Нулевая точка конценсаторов через дроссель 16 и полностьюуправляемый высоковольтный коммутатор 17 подключена к заземленному полюсу моста. Обратный диод 18 шунтирует коммутатор, управляющий электрод которого через блок 19 управления соединен с выходом АПВ. Системауправления выпрямителем соединенас одним из выходов блока АПВ. Системы откачки подключены через патрубки 21.При возникновении взрывного перепадЬ давления в технологической камере начинает расти ионный ток с датчика 10 и после превышения им уставки элемент 13 формирует сигнал, который поступает на блоки 14, 19 и 20.В технологической камере происходитимпульсное повышение давления, причем перепад давления с запаздываниемв сотни микросекунд распространяетсяв сторону ЭЛП. Одновременно с приходом сигнала на блок 20 (для снятияимпульсов управления с выпрямителя 2)открывается коммутатор 17 и вступаетв работу блок искусственной коммутации. Один из конденсаторов 15, гальванически связанный с проводящимв данный момент вентилем катоднойгруппы начинает перезаряжаться поконтуру, образованному дросселем 16и коммутатором 17. В результатЕперезаряда конденсатора открываетсядиод 18 и напряжение обратной полярности запирает открытый вентиль катодной группы моста 2. Ограничениевеличины перенапряжений на выходемоста, обусловленных емкостной коммутацией, осуществляется электроннымкоммутатором 17, Рабочее напряжение20 1, Способ защиты электронно-лучевой технологической установки, содержащей питающуюся от тиристорногопреобразователя электронную пушку,соединенную вакуумным трактом с технологической камерой, при которомконтролируют ток электронного лучаи уровень вакуума и при достиженииими заданных значений отключаютускоряющее напряжение на стороне выпрямленного тока преобразователя, ачерез заданное время производят автоматическое повторное включение напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежностии селективности, с помощью дифференциальной откачки создают вакуумныйперепад вдоль оси электронного луча,ток луча контролируют в технологической камере и при достижении имзаданного значения отключают ускоряющее напряжение путем запирания тиристоров преобразователя.2. Устройство для осуществленияспособа по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком искусственной коммутации тиристоров преобразователя, выполненным на электронном коммутаторе с обратным диодом,дросселе и гасящих конденсаторах,силовые зажимы которого подключеныко вторичным обмоткам питающеготрансформатора и заземленному полюсупреобразователя, а управляющие входыэтого блока и система управленияпреобразователем подключены к выходампорогового элемента и блока АПВ,входы которых соединены с датчикомтока луча в.технологической камере,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 3.609.200, 313-31,1970.2. Патент Франции 1,518.463,кл. Н 05 В 7/00, 1970. 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 на коммутаторе не превышает номинальное напряжение источника питания, а обратное напряжение снято диодным блоком 18, Полное время срабатывания коммутатора примерно в два раза ,меньше времени запаздывания распространения перепада давления.Самовосстанавливающиеся случайные пробои в ЭЛП не приводят к срабатыванию защиты, так как ток их ограничен сглаживающим реактором, а время восстановления электрической прочности пушки достаточно мало, чтобы не влиять на качество технологического процессаСпособ и устройство обеспечивают защиту ЭЛТУ с малыми потерями, что повышает КПД установки, надежность и селективность защиты по отношению к технологическим и случайным пробоям.формула изобретения855839 21 Эакаэ 6956/78 Тираж 675 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5