Генератор импульсов тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республии(23) Приоритет -Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА 5 Изобретение относится к импул ной технике, а именно к устройст представляющим собой генератор и у ьсов, и может быть применено для поверхностного нагрева.Известен генератор импульсов тока, содержащий источник питания, к которому подключен емкостный накопитель энергии, управляемый коммутатор, соединяющий емкостный накопитель с согласующим устройством 11.Недостатком известногоустройства является. ограничение возможностей нагрева металла под закалку с большей скоростью самоохлаждения, обес печивающей мелкозернистую структуру, способствующую повышению твердости, Это объясняется тем, что для нагрева металла требуется энергия, которая запасается в емкостном накопителе 2 за счет его емкости. Увеличение емкости приводит к снижению частоты импульсного тока, Снижение частоты вызывает увеличение глубины нагрева, так как происходит нагрев значитель ного по толщине слоя, то снижается скорость его охлаждения, Получение, той же энергии за счет снижения емкости иповышения напряжения заряда приводит к необходимости создания , 3 громоздкого и дорогостоящего статичЕского повысительно-выпрямительногоустройства,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является генератор импульсов тока, содержащийисточник питания, к которому подключен емкостный накопитель энергии, коммутатор, повышающее согла"сующее устройство, первичная обмот-.ка которого соединена через коммутатор с .емкостным накопителем энергии,зарядный дроссель с ферромагнитнымсердечником, частотозадающий конденсатор, соединенный через зарядныйдроссель со вторичной обмоткой повышающего согласующего устройства,управляемый коммутатор, понижающеесогласующее устройство, первичнаяобмотка которого соединена черезуправляемый коммутатор с частотозадающим конденсатором, а такжечувствительный элемент, подключенныйпараллельно частотозадающему конденсатору, выход которого соединен совходом задающего устройства, выходкоторого соединен со входом блокауправления управляемым коммутатором 2Недостатком этого устройства является снижение производительностипри обеспечении надежной работы генератора, Это объясняется тем, что для обеспечения надежности работы устройства необходимо ограничивать разрядный ток частотозадающего конденсатора, проходящей через управляемый комму,татор. В противном случае коммутатор быстро выйдет из строя и генератор будет не работоспособен. Ограничение разрядного тока уменьшает выделяемую мощность,что ведет к снижению производительности.Цель изобретения - увеличение производительности при сохранении надежности работы генератора.Поставленная цель достигается тем, что генератор импульсов тока, содержащий источник питания, к которому подключен емкостный накопитель энергии, коммутатор, повышающее согласующее устройство, первичная обмотка которого соединена черезкоммутатор с емкостным накопителем энергии, зарядный дроссель с ферромагнитным сердечником, частотозадающий конденсатор, соединенный через зарядный дроссель со вторичной обмоткой повышающего согласующего устройства управляемый коммутатор, понижающее согласующее устройство, первичная обмотка которого соединена, через управляемый коммутатор с частотозадающим конденсатором, а также чувствительный элемент, подключенный параллельно частотозадающему конденсатору, выход которого соединен со входом задающего устройства, выход которого соединен со входом блока управления управляемым коммутатором введен по крайней мере,еще один управляемый коммутатор и еще одна первичная обмотка понижающего согласующего устройства, образующие междусобой последовательную цепочку, подключенную параллельно частотозадающему конденсатору, при этом первичные обмотки понижающего согласующего устройства связаны индуктивно между собой через вторичную его обмотку.На чертеже показана электрическаясхема генератора импульсного тока. Генератор содержит источник питания 1, к которому подключен емкостный накопитель 2, который через коммутатор 3 соединен с первичной обмоткой 4 повышающего согласующего устройства, вторичная обмотка 5 которого через зарядный дроссель б, снабженный ферромагнитным сердечником, соединена с частотозадающим конденсатором 7, понижающее согласующее устройство, представляющее собой, например концентратор магнитного поля со вторичной обмоткой 8 в виде одного разрядного витка и, по крайней мере,. двумя первичными обмотками 9 и 10, уложенными в пазы вторичной обмотки 8. Первичные обмотки 9 и 10 индуктивно связаны между собой через вторичную обмотку 8, которая, всвою очередь индуктивно связана сзаготовкой 11, по меньшей мере, двауправляемых коммутатора 12 и 13,образующих соответствующие последовательные цепочки с первичнымиобмотками 9 и 10, в свою очередь этипоследовательные цепочки соединенымежду собой параллельно и подключены к частотозадающему конденсатору7, параллельно частотозадающему конденсатору 7 подключен чувствительный элемент 14 задающего устройства15, задающее устройство 15 и управляемые коммутаторы 12 и 13 подключены к блоку управления 16,15 Генератор работает следующим образом. После заряда емкостного накопителя 2 от источника питания 1 сраба тывает коммутатор 3, в результатечего емкостной накопитель 2 разряжается на первичную обмотку 4 повышающего согласующего устройства. Индуцироваяный во вторичной обмотке 5 по вышающего согласующего устройстваток, проходящий через зарядный дроссель б, снабженный ферромагнитнымсердечником, является зарядным током частотоэадающегоконденсатора 7,Амплитуда напряжения заряда частотозадающего конденсатора 7 значительно выше по сравнению с амплитудойразрядного напряжения емкостного накопителя 2 за счет повышающего согласующего устройства. Чувствительный элемент 14 задающего устройства15, реагируя на величину зарядногонапряжения, обеспечивает подачу сигнала через задающее устройство 15в блок управления 16, который выда О ет управляющий импульс на управляемые.коммутаторы 12 и 13 в момент, когда зарядный ток частотозадающегоконденсатора 7 спадает почти до нуля. Поскольку всегда имеется разбросво времени формирования разряда, топробой одного из управляемых коммутаторов, например управляемого коммутатора 12 произойдет раньше. Послесрабатывания управляемого коммутатора 12 по первичной обмотке 9 понижающего согласующего устройства начнетпротекать ток, который индуцирует токего вторичной обмотке 8Этот индуцированный ток обеспечивает наведение ЭДС в его первичной обмотке 10,что приводит к росту разности потенциалов на электродах управляемогокоммутатора 13, Такой рост с избыткомкомпенсирует некоторое снижение напряжения на электродах управляемого6 О коммутатора 13 вследствие срабатывания управляемого коммутатора 12 и.приводит к пробою управляемого коммутатора 13. Таким образом, разрядный ток частотозадающего конденса тора 7 разделится пополам и эти мень864540 Формула изобретения Зак 1 Под7830/84сное ВНИИП Тираж шие по амплитуде токи протекают через последовательные цепочки, образованные управляемыми коммутаторами 12 и 13 и первичными обмотками 9 и 10 соответственно. После окончания разряда частотоэадающего конденсатора 7 снова начнется заряд его через повышающее согласующее устройство и т.д, Эа каждую полуволну разрядного напряжения емкостного накопителя 2 .происходит заряд и разряд частотозадающего конденсатора 7. Благодаря процессу насыщения ферромагнитного сердечника в зарядном дросселе б, обеспечивается отсутствие зарядного тока частотозадающего конденсатора 7 к моменту окончания его разряда, . 15 что является благоприятным условием для восстановления диэлектрической прочности разрядных промежутков управляемых коммутаторов 12 и 13, В результате диэлектрическая прочность щ восстанавливается быстрее, чем повышается напряжение заряда на частотоэадающем конденсаторе 7, Серией мощных высокочастотных импульсов тока.от разрядов частотозадающего конденсатора 7 обеспечивается поверхностный нагрев заготовки 11.Предлагаемый генератор по сравне, нию с известным обеспечивает увеличение производительности при сохранении надежности его работы благодаря тому, что увеличивается выделяемая мощность за счет, повышения амплитуды разрядного юка частотозадающего конденсатора. Последнее достигается тем, что в коммутации тока принимают участие несколько управляемых коммутаторов. Это обеспечивается подключением к каждому управляемому коммутатору соответствующей первичной обмотки согласующего понижающего 40 устройства, которые связаны индуктивно через вторичную обмотку.В результате прохождения через каждый управляемый коммутатор только части разрядного тока, которая не 45 снижает надежности работы генератоилиал ППП фПатент, г. Ужгород Ужгород, ул. Проектная, 4 ра, сам разрядный ток" увеличиваетсяпо амплитуде,Генератор импульсов тока, содержащий источник питания, к которому подключен емкостный накопитель энергии, коммутатор, повышающее согласующее устройство, первичная обмотка которого соединена через коммутатор с емкостным накопителем энергии, зарядный дроссель с ферромагнитным сердечником, частотозадающий конденсатор, соединенный через зарядный дроссель со вторичной обмоткой повышающего согласующего устройства, управляемый коммутатор, понижающее согласующее устройство, первичная обмотка которого соединена через управляющий коммутатор с частотозадающим конденсатором, а также чувст. - вительный элемент, подключенный параллельно частотозадающему конденсатору, выход которого соединен со входом задающего устройства, выход которого соединен со входом блока управления управляемым коммутатором, отличающий с я тем, что, с целью увеличения производительности при сохранении надежности работы, в генератор введен по крайней мере, еще один управляемый коммутатор и еще одна первичная обмотка понижающего согласующего устройства, образующие между собой последовательную цепочку, подключенную параллельно частотоэадающему конденсатору, при этом первичная обмотка понижающего согласующего устройства связана индуктивно между собой через вторичную его обмотку.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР. Р 323854, кл. Н 03 К 3/53, 19722. Авторское свидетельство СССР У 356761, кл. Н 03 К 3/53, 1972 прототип ).