Однофазный каскадный генератор

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 504.Н 02 М 7 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я / с Я УДАРСТОЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Гзтент США Иф 3363165,кл. 321-27, опублик. 1968.Альбертинский Б.И., Свиньин И,П.Каскадные генераторы. М.: Атомиздат,1980, с. 70.(54)(57) ОДНОФАЗНЬП 1 КАСКАДНЫЙ ГЕНЕ.РАТОР, содержащий трансформатор спервичной и й вторичными обмотками,каждая из которых подключена к одному из системы соединенных последовательно М мостовых выпрямителей,а также фильтрующие емкости, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности, (М-. 1)фильтрующих емкостей включены каждаямежду одноименными выводами соседнихобмоток.1181 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вкачестве высокого постоянного напряжения для питания электрофизическойаппаратуры, 5Цель изобретения - повышение надежностии,На Лиг. 1 изображена принципиальная схема однойазного каскадного генератораф на Аиг. 2 - временные диаг раммы напряжений, действующих в генераторе.ОдноАаэный каскадный генераторсодержит первичную обмотку 1, магнито.провод 2 и М(не менее двух) каскадов. Цифровыми обозначениями снабжены элементы двух первых и последнегокаскадов, Вентили 3-6 соединены посхеме однойазного мостового выпрямителя к входу которого подключены 20выводы 7 и 8 вторичной обмотки 9.Вентили 10-13 соединены по схемемостового выпрямителя, к входу которого подключены вьводы 14 и 15 вторичной обмотки 16. Катоды вентилей 255 и 6 соединены между собой и подключены к анодам вентилей 10 и 11. Соединенные между собой аноды вентилей3 и 4 являются отрицательным полюсомвыхода генератора. Соединенные между 30соббй катоды вентилей 12 и 13 под-ключены к анодам вентилей следующегокаскада. Вентили 17-20 соединены посхеме мостового выпрямителя, к входукоторого подключены выводы 21 и 22последней вторичной обмотки 23. Соединенные между собой аноды вентилей 17 и 18 подключены к мостовомувыпрямителю предыдущего каскада, .Точка соединения катодов вентилей щ 019 и .20 является положительным полюсом выхода генератора.Фильтрующая емкость 24 включенамежду одноименными выводами 7 и 15соответственно обмоток 9 и 16. Фильт 5рующая емкость 25 включена междувыводом 15 обмотки 16 и одноименнымему выводом обмотки следующего каскада, а фильтрующая емкость 26 - междувыводом 21 последней обмотки 23 и уодноименным ему выводом обмотки предыпущего каскада. При этом вывод 21является одноименным выводу 15 обмот.ки 16. В качестве Аильтрующих емкостей могут быть использованы конден- усаторы и конструктивные емкости.Устройство работает следующим образом,094При подключении первичной обмотки 1 к источнику переменного напряжения по ней течет переменный ток, а во вторичных обмотках 9, 16 и 23 наводятся электродвижущие силы (ЭДС) Пусть в рассматриваемый момент времени их полярность такова, как указа. но на Аиг. 1, Тогда под действием ЭДС открываются вентили 3, 5, 11, 13, 17 и 19 и чер э нагрузку течет ток. Путь его следующий: вентиль 3, вьводы 8 и 7 обмотки 9, вентили 5 и 11, вьводы 14 и 15 обмотки 16, вентиль 13, следующие каскады, вентиль 17, выводы 22 и 21 последней обмотки 23, вентиль 19, нагрузка. При этом вывод 7 обмотки 9 через открытые вентили 5 и 11 оказывается соединен с выводом 14 обмотки 16, т.е. емкость 24 включается параллельно обмотке 16 и заряжается. Аналогично емкость 26 заряжается от обмотки 23, емкость 25 заряжается от обмотки третьего каскада и т,д. При переходе ЭДС через максимум вентили 5 и 11 за кроются под действием разности по-, тенциалов между выводом 14 обмотки 16 и выводом 7 обмотки 9, создаваемых обмоткой 16 и емкостью 24. Аналогично под действием соответствующих разностей потенциалов закрываются вентили 13 и 17. Обмотка 9 и емкости 24-26 соединены последовательно, начинается их разряд через нагрузку., При переходе ЭДС через нуль и смене ее полярности закрываются вентили 3 и 19 и,открываются вентили 4 и 20. Когда ЗДС во вторичных обмотках и напряжения на емкостях сравниваются, открываются вентили 6, 10, 12 и 18. При этом емкость 24 через открытые вентили б.и 10 окажет ся включенной параллельно обмотке 9 и подзаряжается от этой обмотки до амплитуды ЭДС. Аналогично емкость 25 подзаряжается от обмотки 16, емкость .26 - от обмотки предпоследне-, го каскада. При достижении ЭДС ампли тудного значения заряд емкостей прекращается, вентили 6, 10, 12 и 18 закрываются. Емкости 24-26 соединены последовательно с последней обмоткой 23. Путь тока следующий: вентиль 5, емкости 24-26, обмотка 23, вентиль 20 и нагрузка. При смене полярности ЭДС закрываются вентили 4 и 20 и открываются вентили 3 и 19. При цостижении ЭДС во вторичных обмоткахзначения, равного величине напряже-ния на емкостях, открываются вентили 5, 11, 13 и 17, после чего процессы повторяются периодически в указанной последовательности.Кривые 27-30 (Лиг,2) иллюстрируют указанные процессы. На осях абсцисс графиков на фиг.2 отложено время наосях ординат - напряжения, отнесенные к амплитудеЭДС одной вторичной обмотки.Кривая 27 (фиг.2) изображает зависимость ЭДС, наводящихся во вторич. ных обмотках 9, 16 и 23 от времени,. кривая 28 - зависимость напряжения на емкости 24 (или любой другой) от времени, кривая 29 - зависимость выходного напряжения генератора от времени, кривая 30 - зависимость йо,:тенциала вывода 7 обмотки 9.относительно полюса выхода генератора.Для сравнения приведены осциллограммы напряжений 31-33, полученные при подключении макета генератора, содержащего три каскада и собранного по. схеме фиг, 1, к сети переменного тока частотой 50 Гц, Величины емкостей 24 и 25 - 0,5 мкФ каждая. К вы- . ходу генератора подключена активная нагрузка сопротивлением 120 кОм. Ос 181094 ациллограммы напряжений 31-33 сняты соответственно в тех жеточках схемы, для которых построены зависимос ти 28-30.5 Так как в любой момент времениоткрыты вентили 3 и 19, либо 4 и 20, то потенциалы обмоток 9 и 23 относительно общей точки заданы, потенциалы обмотки 16 и всех остальных об О моток относительно обмотки 9 задаются цепочкой емкостей 24-26, напряжения на которых постоянны с точностью до величины пульсаций.Так как потенциалы вторичных об моток относительно общей точки схемыгенератора заданы фильтрующнми емкостями, которые шунтируют паразитные емкости, то напряжения между элемен,тами схемы не могут превосходить ра бочие напряжения. Это уменьшает вероятность пробоев изоляции и увеличивает надежность генератора. Кроме того, так как напряжения между одноименными зажимами вторичных обмоток 2 практически постоянные, то при соответствующей конструкции генератора к электрической изоляции, расположенной между его элементами, приложены эти постоянные напряжения, что также ЗО .повышает надежность генератора.1181094 Составитель Е.Мельниковаор А,Шандор ТекредО.Неце .Коррект утяга Подписи Заказ омитета ССС открытии наб., д. филиал ППП "Патент", г. Ужгор л. Проектная, 4 45/51 8 НИИПИ 1 ос по делам 3035, Москва, Тираж 6,45дарственногоизобретений