Устройство для управления разрядником электроимпульсной установки

(71) Проектно-конструкторско ро электрогидравлики АН УССР (2) И.Т.Вовк(56) Вовк И.Т. и др. Управле электрогидроимпульсными проц КиевНаукова думка, 1984, с 110.Авторское свидетельство СССР У 1327058, кл. С 05 В 19/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАЗРЯДНИКОМ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ УСТАНОВКИ(57) Изобретение относится к автоматике, а более конкретно к устройствам автоматического управления коммутаторами разрядных цепей электроимпульсных установок. Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства. Устройство содержит источник 1 постоянного напря 801474591 жения, батарею 2 конденсаторов, нагрузку 3, разрядный контур 4, разрядник 5, датчик 6 напряжения, кампаратор 7 напряжения, делители 8напряжения, источник 9 постоянногонапряжения, формирователь 10 импульса, блок 11 повторного запуска, усилитель 13 мощности, блок 14 поджига,задатчик 15 потенциала, элементИЛИ 16 и элемент И 17, При зарядеемкости С, накопителя потенциалотрицательного вывода высоковольтнойобмотки блока 14 поджига повышаетсяза счет заряда емкостей задатчика15 потенциала, что позволяет формиро вать более высокий .потенциал, подаваемый на управляющий вход разряд- Еника 5, и повысить надежность егосрабатывания. При несрабатывании раз- фрядника 5 от сигнала, снимаемого с Сформирователя 10 импульса, блок 11повторного запуска вырабатываетдополнительные сигналы на включениеразрядника 5. 1 ил,1 еа 4Изобретение относится к автоматике, конкретнее к устройствам автоматического управления коммутаторами разрядных цепей электроимпульсных установок.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.. На чертеже изображена электрогидроимпульсная установка. 10Установка содержит источник 1 постоянного напряжения, подключенный к сети, батарею 2 конденсаторов, соединенную с нагрузкой 3 разрядным контуром 4 через разрядник 5, управление которым производится устройством, содержащим последовательно соединенные датчик 6 напряжения, включенный параллельно батарее 2 конденсаторов, и компаратор 7 напряжения, к второму входу которого подключен выход делителя 8 напряжения, включен. ного параллельно источнику 9 постоянного напряжения, Выход компаратора 7 напряжения подключен,к входу фор мирователя 10 импульса и блок 11 повторного запуска, выход которого через развязывающие диоды 0, Вподключены к входу 12 усилителй,13 мощности, выход которого подкшо 4 ен к входу блока 14 поджега разрядника, подключенного выходом "+" к управляющему входу разрядника 5, а выходом- к опорному выходу задатчика 15 потенциала включенного параллельЭ35 но разряднику 5.Формирователь 10 импульса может состоять из последовательно соеди-" ненных токоограничивающего сопротивления К и дифференцирующей емкости С. Развязывающий диод Р, срезает отрицательные импульсы формирователя 10, Блок 11 повторного запуска может состоять из диода Эз, анод которого является входом блока двухвходовой схемы И-НЕ, подключенных к ее выходу последовательно соединенных элементов НЕ НЕ,НЕ з и емкости С, включенной параллельно элементу НЕ, при этом выход50 элемента НЕ, является выходом блока, а входы схемы И-НЕ подключены к катоду диода Р и выходу элемента НЕ . Усилитель 11 мощности может быть выполнен, например, на транзисторе Т по схеме повторителя, при55 этом емкость С 4 используется для исключения постоянной составляющей сигнала. Блок 14 поджига может состоять из последовательно соединенных емкости С, заряжаемой через сопротивление Кз от источника постоянного напряжения, например выпрямителя, подключенного к сети, ключа 0 , например тиристора, управляющий вход которого является входом блока, и повьппающего трансформатора Тр, вторичная обмотка которого является выходом блока.В качестве разрядника 5 могут использоваться игнитроны, тригатроны и управляемые искровые разрядники. В качестве нагрузки может выступать электровзрывной патрон,водный промежуток и т.д.Задатчик 15 потенциала состоит из резисторного делителя напряжения, собранного на резисторах К , К 4,шунтированных емкостями соответственно С 4 и С . При этом средняя точка делителя является выходом блока, а крайние - входами. Задатчик потенциала предназначен для задания потенциала П "-" минусового вывода блока поджига. Потенциал 0 "-" определяется по выражениюПс= ---- К 3 4 где П- напряжение емкости С.Таким образом, при заряде емкости накопителя С, потенциал П растет, что облегчает включение коммутатора 5 и повьппает надежность работы устройства. Чтобы исключить утечку через цепь Кз, К 4, их номинал составляет несколько мегаом. Емкость Сз, Спредназначена для передачи импульса от блока поджига к управляющему выводу разрядника 5 (коммутатора). Номинальное значение емкостей (несколько сот пикофард) выбирается так, чтобы емкостное соl1противление -- составляло большуюыСвеличину для медленно меняющегосянапряжения емкости С и малую дляимпульсного напряжения от блока поджига,Диоды В и Цобразуют элементИЛИ 16,При использовании устройства вустановках для электроимпульснойзапрессовки труб выходы формирователя 10 через диод и блок 11 повторного запуска подключаются к входуусилителя 13 через элемент И 17 (показано пунктиром), второй вход которого подключен к выходу устройства контроля выполнения шага.Система работает следующим образом.В начальный момент на выходе компаратора 7 напряжение равно "О". На катоде диода Пз напряжение равно "О", поэтому элемент И-НЕ не сра" батывает и на ее выходе напряжение равно напряжению логической "1", на выходе элемента НЕ, - логическому "О", на выходе элемента НЕ и на втором входе элемента И-НЕ - логической "1", на выходе элемента НЕэ логическому "О",емкость Сз заряжена так,что потенциал точки а равен логической "1",а точки о - логическому "О", Емкость С заряжена. После включения установки в сеть батарея 2 конденсаторов начинает заряжаться, при этом возникает напряжение на емкости С а соответственно и напряжение Бд на выходе датчика 6 напряжения (делителя) и на выходе компаратора 7 напряжений.В момент, когда напряжение Од превысит напряжение задания Н оп, задаваемое с помощью делителя 8, подклю" ченного к источнику 9 опорного напряжения, компаратор 7 напряжений сработает и на его выходе появится напряжение, равное напряжению логической "1", по переднему фронту которого формирователь 10 импульсов через диод Рвыдает импульс положительной полярности на вход усилителя 13 мощности, который усилит сигнал до параметров, необходимых для открытия тиристора 0и блока 14 поджига, тиристор откроется и емкость Сразрядится на первичную обкладку повышающего трансформатора Тр, при этом высоковольтный импульс с вывода "+" его вторичной обмотки подается на управляющий вход разрядника 5, который включится и замкнет разрядный контур 4 электроимпульсной установки и в нагрузке 3 пройдет импульс тока, который, например, взорвет электровзрывной патрон или произведет работу по формообразованию металла.Напряжение на емкости С. в процессе разряда снизится компаратор, 7 напряжения возвратится в исходное состояние, когда напряжение на его20 выходе появится "О, на выходе эле 25 мента НЕЗ появится 1 1 1, которая че 30 35 4045 50 55 510.15 выходе равно напряжению логического "О". В дальнейшем емкость С, заряжается, напряжение на ней растет и цикл повторяется.Если в каком-то из циклов разрядник 5 после подачи на его управляющий вход импульса не включится в цепь и не замкнется, емкость С, останется заряженной, а компаратор 7 напряжения - включенным, поскольку при этом напряжение на катоде диода 0 равно "1", а напряжение на выходе элемента НЕ, также равно "111 то и элемент И-НЕ включен и на его выходе напряжение равно напряжению логического "О". Емкость С 1 при этом перезаряжается так, что напряжениена ее выводах а и 5 (соответственновначале "1" и "О") изменяется на."О" и "1". Когда емкость перезарядится и на ее выводе б появится 1",элемент НЕ переключится, на его рез диод 0поступит на вход усилителя 13 мощности, усиливающего ее, и подаст повторный импульс на открытиетиристора Р, после чего подаетсяповторный импульс на включение разрядника 5. После переключения элемента НЕ на втором входе элементаИ-НЕ появится логический "О", на выходе элемента И-НЕ - логическая "1"и емкость опять перезаряжается так,что на ее выводе б появится 110т.е. цикл повторится и блок 11 формирует импульсы до тех пор, пока не исчезнет "1" на выходе компаратора 7.Для правильного функционирования системы необходимо, чтобы емкость С к моменту прихода повторного импульса успевала заряжаться до требуемого напряжения,Формула изобретения Устройство для управления разрядником электроимпульсной установки, содержащее датчик напряжения, компаратор напряжения, формирователь импульса, усилитель мощности и блок поджига разрядника, положительный вывод высокого потенциала которого соединен с выводом устройства для подключения управляющего входа разрядника, вывод устройства для подключения входа питания раз4591 Составитель А,АндерсонРедактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова Заказ 1891/44 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 147 рядника подключен к входу датчика напряжения, выход которого соединен с входом компаратора напряжения, выход которого подключен к входу формирователя импульса, выход усилителя мощности которого подключен к управляющему входу блока поджига разрядника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности формирования разряда, в устройство введен элемент ИЛИ, блок повторного запуска и задатчик потенциала, первый и второй выводы питания которого подключены соответственно к выводам устройства дляподключения входа питания и исполнительного выхода разрядника, опорный выход задатчика потенциала соединен с отрицательным выводом высокого потенциала блока поджига разрядника, вход и выход блока повторного запуска подключены соответственно к выходу компаратора напряжения и к первому входу элемента ИЛИ,выход и второй вход которого соединены соответственно с входом усилителя мощности и выходом формирователя импульсаф