Генератор квазитреугольных импульсов тока

О П И С А Н И Е ,п,884097ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублиим1(5 М. Кл. Н 03 К 4/06 3 Ъоударственный комитет во делам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР КВАЗИТРЕУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКАИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования квазитреугодьных импульсов тока в индуктивных нагрузках, напри.мер в электромагнитах индукционных ус 5 корителей заряженных частиц.Известен генератор квазитреугодьных импульсов тока, который содержит накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через вентильный коммутационный узел, коммутируюшую обтмотку со сред; ней точкой, выводы обмотки связаны между собой через согласно включенные тиристоры коммутации, коммутирующий кон- ,5 денсатор, присоединенный между средней точкой коммутирующей обмотки и общей точкой тиристоров. Коммутирующие обмотки работают поочередно, в зависимости . от полярности напряжения на коммутирующем конденсаторе 1Однако в известном генераторе режим работы коммутирующего конденсатора двуполярный, что приводит к уменьшению надежности всего устройства в целом, таккак долговечность конденсаторов, работающих в режиме перезаряда меньше, чему конденсаторов, работающих в однополирном режиме (без перезаряда)1 едь изобретения - повьнпение надежности генератора,.Бдя достижения цеди в генераторе квази т треугольных импульсов тока, содержащем накопительную конденсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через вентидьный комму тационный узел, коммутируютцую обмотку электромагнита, ключ, конденсатор, коммутирующая обмотка электромагнита, ключ, конденсатор, источник постоянного напряжения включены последовательно, параллельно,.конденсатору вклточен диод в направлении, обратном полярности источника постоянного напряжения, параллельно конде сатору дополнительно включен тиристор в направлении, обратном включении диода.3 8840При указанном конструктивном построении генератора коммутирующий конденса;тор работает в однополярном режиме.На фиг. 1 представлено принципиальную электрическую схему генератора", нафиг. 2 - эпюры напряжений и токов наэлементах генератора и магнитный потокв электромагните,Генератор содержит накопительную конденсаторную батарею 1, вентильный коммутационный узел 2, электромагнит 3; основную обмотку 4, электромагнита, коммутирующую обмотку 5 электромагнита,ключ 6, источник 7 постоянного напряжения, конденсатор 8, диод 9, тиристоры 10 и 11 коммутационного узла 2, диоды 12 и 13 коммутационного узла 2,тир истор 14,На фиг. 2 представлены следующиеэпюры: 15 - ток в основной обмотке 4электромагнита, 16 - напряжение на основной обмотке 4 электромагнита, 17 -напряжение на накопительной конденсаторной батарее 1, 18 - ток в коммутирующей обмотке 5, 19 - напряжение на коммутирующем конденсаторе 8, 20 минитный поток в электромагните 3. В исходном состоянии батарея 1 заряжена до требуемого напряжения с полярЭО костью указанной на фиг, 1. Напряжение на конденсаторе 8 в исходном состоянии равно нулю, С приходом управляющих импульсов (момент времени 1 о, фиг. 2) на тиристоры 10 и 11 узла 2 начинается колебательный разряд батареи 1 на ооЭ 5 новную обмотку 4 электромагнита 3.При этом формируется фронт импульса тока, В момент временипоступает запускающий импульс на ключ 6 фиг. 2 . На 40 пряжение источника 7 прикладывается к обмотке 5 и транспортируется в основную обмотку 4 величиной, большей остаточного напряжения на батарее 1. К тиристорам 10 и 11 прикладывается обратное напряжение, Ток основной обмотки 445 электромагнита 3 перехватывается обмоткой 5, а тиристоры 10 и 11 обесточиваются, и под действием обратного напряжения выключаются. Поскольку ток в обмотке 5 (18, фиг. 2) резко возрастает, то начинается интенсивный заряд конденсатора 8 с полярностью, указанной на фиг 1 в скобках. При протекании тока обмотки 5 (18, фиг. 2) через источник 7 происходит ввод энергии, компенсируюший потери энергии в генераторе за импульс.В момент времени Ь(фиг. 2) напряжение на конденсаторе 8 становится равным на 974пряжению источника 7 плюс остаточное напряжение на батарее 1, пересчитанное в в обмотку 5, С этого момента напряжение к диодам 12 и 13 прикладывается в прямом направлении, и они открываются. Ток из обмотки 5 переходит в обмот ку 4, батарея 1 начинает заряжаться напряжением прежней полярности, За счет энергии, накопленной в индуктивности рассеяния коммутирующего контура, напряжение на конденсаторе 8 изменяется быстрее, чем напряжение на батарее 1, пересчитанное в обмотку 5, Вследствие этого ключ 6 в момент времени - (фиг. 2) обесточивается и под действием обратного напряжения выключается, С момента времени по 6 (фиг, 2) энергия мат- нитного поля электромагнита 3 возвращается в батарею 1, и в это время формируется срез импульса тока (15, фиг, 2)В паузе между импульсами тока поступает запускающий импульс на ключ 6 и начинается колебательный разряд конденсатора 8 по цепи конденсатор 8 - обмотка 5 - ключ 6 - источник 7 - конденсатор 8, При разряде конденсатора 8 до нуля открывается диод 9 и конденсатор 8 шунтируется диодом, исключающим перезаряд конденсатора, При этом энергия, запасенная в магнитном поле, поступает в источник 7 по цепи обмотка 5 - ключ 6 - источник 7 - диод 9 - обмотка 5, После разряда конденсатора 8 до нуля, схема готова к следующему циклу работы, в котором все процессы повторяются В индукционных ускорителях заряженных частиц, с целью улучшения условий захвата в ускорении частиц, в некоторых случаях желательно, чтобы магнитное поле в процессе захвата частиц нарастало медленнее, чем в процессе ускорения (дефорсировка магнитного поля). В описан - ной схеме генератора легко осуществить дефорсировку магнитного поля. Ъи этой цели достаточно ввести тиристор 14. для дефорсировки магнитного поля в момент времени Ь (20, фиг. 2) поступают запускающие импульсы на ключ 6 и тирис - тор 14. Напряжение источника 7 прикладывается к обмотке 5, при этом происходит линейное нарастание тока в обмотке 5, В момент 6 о(20, фиг. 2), когда произошел захват частиц в ускорение, поступают запускающие импульсы на тиристоры 10 и 11. Напряжение батареи 1 тран формируется в обмотку 5 величиной, боль-5 884097 Ьшей, чем. напряжение источника 7. К клю-мутирующая обмотка элекяромажита,чу 6 и тиристору 14 прикладывается об- ключ, конденсатор, источник постоянноггратное напряжение, Ток обмотки 5 пере- напряжения включены последовательно,ходит в обмотку 4, ключ 6 и тиристор 14 параллельно конденсатору включен диодобесточиваются и под действием обратнов направлении, обратном полярности ного напряжения выключаются. точника постоянного напряженияТаким образом, коммутирующий конденсатор работает в однополярном режиме,что повышает надежность генератора,формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССРМ 663081 кл. Н 03 К 4/06, 1977(прототип). 1. Генератор квазитреугольных импульсов тока, содержащий накопительную кон денсаторную батарею, присоединенную к основной обмотке электромагнита через вентильный коммутационный узел, коммутирующую обмотку электромагнита, ключ, конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности генератора, ком 2. Генератор по и. 1, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью двфорсирою- Е ки магнитного полн, параллельно вонден;сатору дополнительно включен тиристор в направлении, обратном включению дио да,, .жуг Корректор М. Шароши дак Заказ 102 лиал ППП "Патент, г. Ужгород,ул. Проект 3/83 ТиражИИНИ Государстве по делам изоб 3035, Москва,991 нногоетенийЖ,Подписноеомитета СССРи открытийаушская наб 45