Устройство для накопления энергии и передачи ее в нагрузку

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфеетсннк Сфцмалистнческих Респубпин(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 30.07.80 (21)2984132/18-21 М К з с присоединением заявки )ЧВ Н 03 К 3/53 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открыти й(23) Приоритет Опубликовано 1505,82, Бюллетень М 918 Дата опубликования описания 15.05.821 ьТомский ордена Октябрьской Революции и орд наТрудового Красного Знамени политехнический ,институт им. С.И.КироваЩ Ъ %;д.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ПЕРЕДАЧИ ЕЕ В НАГРУЗКУИзобретение относится к электротехнике, а именно, к технике накопления энергии от источников ударноймощности, и может быть использованов различных импульсных системах,например, для создания магнитных полей большой энергии.Известно устройство для накопления энергии н передачи ее в нагрузку,содержащее коммутаторы и индуктивныйнакопитель. Это устройство осуществляет многократное включение и отключение индуктивного накопителя навремя положительной полуволны напря"жения, в результате чего энергиянакопителя передается в течение нескольких следующих один за другимположительных полупериодов напряжения ударного генератора 1.20В таком устройстве за один период изменения напряжения каждый коммутирующий аппарат совершает удвоенное число операций включения и выключения, а поскольку продолжительностьодного цикла накопления может составлять несколько десятков периодовнапряжения, то такая работа коммутирующих аппаратов, приводит к механическому износу подвижных частей иснижению надежности устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для накопления энергии и передачи ее в нагрузку, содержащее ударный генератор, индуктивный накопитель энергии, параллельнс которому подключен блок управления накоплением и передачей энергии, коммутатор, подключенный одним выводом к выводу индуктивного наполнителя энергии, другой вывод которого подключен к первой вы.ходной клемме ударного генератора, а также блок Управляеьюх вентилей (2 .После цикла накопления нэ индуктивного накопителя энергии с помощью блока накопления и эвакуации энергии взрывного типа с временем действия в несколько микросекунд энергия передается в нагрузку. При этом возникающая в индуктивностн накопителя энергии ЭДС самоиндукции совместно с напряжением генератора будет прикладываться к контактам коммутатора и к электродам анод-катод блока управляемых вентилей в непроводящем направлении, вызывая перенапряжения в этой части цепи. Это обуславливает необходимость повышения класса используемых управляемых вентилей, управление электрической прочностьюмежконтактного промежутка коммутатора и снижает надежность устройствав целом.Целью изобретения является повышение надежности устройства.укаэанная цель достигается тем, 5что в устройство для накопления энергии и подачи ее в нагрузку, содержащее ударный генератор, индуктивныйнакопитель энергии, параллельно которому подключен блок управления накоплением и передачей энергии, коммутатор, подключенный одним выводомк выводу индуктивного накопителяэнергии, другой вывод которого подключен к первой клемме ударного гене ратора, а также блок управляемыхвентилей, введен дополнительно блоквентилей, включенный последовательносогласно с блоком управпяемых вентилей, причем свободный вывод блока вен 20тилей подключен ко второй клеммеударного генератора, свободный выводблока управляемых вентилей подключенк первой клемме ударного генератора,а вывод их обцей точки - к свободно 25му выводу коммутатора.На фиг.1 изображена электрическаясхема устройства для накопления энергии и передачи ее в нагрузку) нафиг.2 - циклограмма накопления энер.гии,30Устройство состоит из ударного генератора 1 к клеммам которого подключена цепочка, состояцая из блока 2вентилей и блока 3 управляемых вентилей, к общему выводу которых подключен один вывод коммутатора 4, другойвывод которого подключен к выводу индуктивного накопителя 5 энергии,свободный вывод которого подключенк клемме ударного генератора, параллельно индуктивному накопителю энергии подключен блок 6 управления наксплением и передачей энергииУстройство работает следующим образом. 45В момент времени 1(фиг.2) подается сигнал на коммутатор 4 для замыкания контактов в непроводящий дляблока 2 вентилей полупериод напряжения ударного генератора, вследствиечего они замыкаются без дуги. С момента времени 11 по цепи: ударныйгенератор 1 - блок2 вентилей - коммутатор 4 - индуктивный накопительэнергии 5 начинает протекать ток,осуществляя процесс накопления энергии в индуктивном накопителе энергии 5, продолжаюцийся в течение нескольких десятков следующиходин задругим положительных импульсов токаПосле цикла накопления на заднем .60фронте импульса тока ударного генератора в момент времени С на управляющие электроды блока управляемых вентилей 3 подается отпирающий сигнал.Управляемые вентили открываются и 65 шунтируют ударный генератор, обеспечивая цепь контактов коммутатора в момент, предшествующий естественному переходу тока через нуль. Тем самым расширяется интервал бестоковой паузы на контактах коммутатора 4. В момент времени С 3 подается также команда на размыкание контактов коммутатора 4, которые размыкаются без дуги в непроводящий для блока 2 вентилей полупериод. После того как контакты коммутатора разомкнутся и межконтактный промежуток преобратет достаточную электрическую прочность с помощью блока б управления накоплением и передачей энергии, производится эвакуация энергии из накопителя 5 в нагрузку 2 н После передачи энергии из накопителя устройство готово к следующему циклу накопления.Наличие блока 2 вентилей в настоящем устройстве, включенного последовательно с контактами коммутатора 4, обеспечивает беэдуговое замыкание контактов в неправодящий полупериод и позволяет произвести лишь однократное замыкание и размыкание контактов за один цикл накопления энергии. Это уменьшает механический износ подвижной системы коммутатора, повышает срок службы, упрощает схему его управления и увеличивает надежность устройства.Формула изобретенияУстройство для накопления энергиии передачи ее в нагрузку, содержащееударный генератор, индуктивный накопитель энергии, параллельно которомуподключен блок управления накоплением и передачей энергии, коммутатор,подключенный одним выводом к выводуиндуктивного накопителя энергии,другой вывод которого подключен кпервой клемме ударного генератора,а также блок управляемых вентилей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности, в него введен дополнительно блок вентилей, включенный последовательно согласно с блоком управляемых вентилей,причем свободный вывод блока вентилей подключен ко второй клемме ударного генератора, свободный. выводблока управляемых вентилей подключенк первой клемме ударного генератора,а вывод их общей точки - к свободному выводу коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 173823, кл. Н 01 Н 11/10, опублик.1965.2. Авторское свидетельство СССР9 205905, кл. Н 01 Н 33/59, опублик.1967 (прототип).Тираж 954Государственного комит делам изобретений и откМосква, Х, Раушска Заказ 3283/7 ВН