Устройство для формирования импульсов тока

1 13Изобретение относится к импульсной технике и может быть использован 4( для формирования импульсов тока в индуктивной нагрузке например в обмотке электромагнита для вывода пучка нз синхрофазотрона.Цепь Йзобретения - увеличение мощности формируемых импульсов и оперативного изменения наклона вершины импульсов.На фиг,1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг,2,3 и.4 - временная диаграмма токов в индуктивных реакторах 3 и 10 и в нагрузке 4 для трех порогов срабатывания компаратора 11.Устройство для формирования импульсов тока содержит первый емкостный накопитель 1, в цепи разряда которого включены последовательно соединенные первый тиристорный ключ 2, первый индуктивный реактор 3, нагрузка 4 и датчик 5 тока нагрузки, включающий блок 6, выход которого подключен к управляющему входу второго тиристорного ключа 7, катод которого соединен со вторым выводом датчика 5 тока нагрузки и общей шиной 8, второй емкостный накопитель 9, второй индуктивный реактор 10 и компаратор 11 с регулируемым порогом, при этом первый вывод второго емкостного накопителя 9 подключен к аноду второго тиристорного ключа 7, второй вывод второго емкостного накопителя 9 через второй индуктивный реактор 10 подключен к точке соединения первого индуктивного реактора. 3 и нагрузки 4, выход датчика 5 тока подключен к входу компаратора 11 с регулируемым порогом, выход которого подключен к входу включающего блока 6.Устройство также содержит зарядное устройство 12 и зарядные вентили 13 и 14.На фиг.2,3 и 4 представлена временная диаграмма токов в индуктивных реакторах 3 и 10 и в нагрузке 4 для трех порогов срабатывания компаратора 11.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии емкостный накопитель 1 и второй емкостный накопитель 9 заряжены до одинакового напряжения Б,(. В момент времени г. с приходом внешнего запускающего импульса Б открывается первый тирисоторный ключ 2 и начинается разряд59894 2 емкостного накопителя 1 через индуктивньпл реактор 3 и нагрузку 4, В мо мент времени с когда ток в нагруз. ке 4 достигает порога срабатывания 5 компаратора 11 с регупируемым порогом, он сформирует импульс запуска Б , который через включающий блокУ б откроет второй тиристорный ключ 7. При этом начнется разряд второго ем костного накопителя 9 через второй индуктивный реактор 10 и индуктивную нагрузку 4, причем токв этом разрядном контуре направлен навстречу 15 основному току д и в нагрузке 4 про 1 исходит вычитание токов, т.е. токв нагрузке 4 компенсирует нарас 2 тание тока 1. Таким образом, начиная с момента времени с, ток в нагрузке 4 остается постоянным, пока токне спадет до нуля. Стабильность плоской вершины импульса зависит от того, как близко токповторяет по амплитуде и форме компенсируемую часть тока ).;.Амплитуда и форма токаопределяются параметрами второго индуктивного реактора 10 (Ь ) и второго емкостного накопителя 9 (С ). Выразим их величину через параллели первого 30контура Ь , ЬС игде Ь - индуктивность первого реактора 3 С- емкость накопителя 1; Ь- индуктивность нагрузки 4, в зависимости от длительности Г плоской части импульса тока. Примем 7/Т= =К , где Т - длительность импульса тока по основанию, Найдем макснмаль ную амплитуду 1 м, приняв 1, за 1..(мИз фиг.1 видно, что значение тока 1 можно записать в виде 1 =1 Т-Я -зхп 2 ,затем, подставив =Т Кт(1-к,) найдем 1 =1-зп Найдем отношение токов ь . т(1 к ) - =К., =1-зп 11 м 2 50 Запишем несколько соотношений для тока 1, 1 , Т и , известных из электротехники: 1) Т= 7К =1-агапТ(1-К т)2 Разделив соотношения 2 на 1, а 4 на 3, найдем искомое значение индуктивности реактора 10 (Ь ) и емкость накопителя 9 (С ) Тиристорные ключи 2 и 7 закрываются, когда ток в каждом контуре спадает до нуля, т,е. устройство закончит формирование импульса. 15Наклон плоской части импульсов регулируется изменением порога срабатывания компаратора 11.Техническое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с из вестными устройствами состоит в том, что данное устройство позволяет формировать мощные (в несколько десятков килоампер) импульсы тока с плоской стабильной вершиной, а также из менять наклон плоской вершины импульизобретения30 1. Устройство для формирования импульсов тока, содержащее первый емкостный накопитель, в цепи разряда которого включены последовательно соединенные первый тиристорный ключ, первый индуктивный .реактор, нагрузка и датчик тока нагрузки, включаю щий блок, выход которого подключен к управляющему входу второго тиристорного ключа, катод которого соеди нен с вторым выводом датчика тока нагрузки и общей шиной, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения мощности формируемых импульсов тока и оперативного изменения наклона плоской вершины импульса, в негодополнительно введены второй емкостный накопитель, второй индуктивныйреактор и компаратор с регулируемымпорогом, при этом первый вывод второго емкостного накопителя подключенк аноду второго тиристорного ключа,второй вывод второго емкостного накопителя через второй индуктивныйреактор подключен к точке соединенияпервого индуктивного реактора и нагрузки, выход датчика тока подключенк вхоДу компаратора с регулируемымпорогом, выход которого подключен квходу включающего блока.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабильности плоской вершины импульса должны выполняться следующие соотношения:оЬ = - (Ь+Ь)-Ь,индуктивность второго реактора;индуктивность первого реактора;индуктивность нагрузки;емкость второго накопителя;емкость первого накопителя; Я - длительность плоской вершиныимпульсавФ -" длительность основания импульса,/и фиг 3 Составитель В.Ерм Техред Л. Сердюков Редактор А.Долини Тираж 900 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб