Генератор импульсов тока

.С,Сафроно ский инсти ство СС тел 963 2, Авторс 35602 кл во СССР.1974. е свидетельс 03 К.1/16,тор по п.1; о с я тем, что напряжения под ительный тири соединения ко коммутирующим ист ч л Ф постоянного через допол да к точкам ключентор ввоммутирующихи диодам тиристор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54)(57) 1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий источник постоянного .напряжения, электромагнит с обмоткой возбуждения, выводы которой подключены к двум смежным плечам моста, образованным основными и коммутирующими тиристорами, к двум другим смежным плечам моста подсоединена накопительная конденсаторная батарея, а также коммутирующие конденсаторы и диоды, о т л ич а ю щ и й с я темчто, с целью повьдпения надежности, увепичениячастоты следования и упрощения, коммутирующие конденсаторы включены параллельно коммутирующим диодам, включенным последовательно и согласно с коммутирующими тиристорами, а параллельно обмотке возбуждения электромагнита подключены последовательно соединенные тиристор ввода и зарядный дроссель, причем анод тиристора ввода подключен к точке соединения одного из концов обмотки возбуждения. электромагнита, анода Е основного тиристора и анода коммутирующего диода,2. Генера т .л .иИзобретение относится к импульс" ной технике. Генератор может быть использован для формирования квази- треугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например электро" магнитных индукционнйх ускорителей заряженных частиц.Известен генератор импульсов тока; формирующий квазитреугольные импульсы тока в индуктивных нагруз ках Щ .Основным элементом, с помощью ко.торого осуществляется искусственная ькоммутация, является коммутирующий конденсатор, предварительно. заряжен ный до максимального напряжения кон;тура и в необходимый момент времени . подключаемыйс помощью тиристора . коммутации параллельно силовому тиристору контура, вызывая.его запира ние. Кроме этого, для перезаряда коммутирующего конденсатора необходимы дополнительные вентили и дроссели. В схеме генератора коммутирующие конденсаторы перезаряжаются в 25 промежутках между импульсами через вентили и дроссели.В устройстве 2 (прототип) накопительная конденсаторная батарея подключена к электромагнитучерез вентильныйкоммутирующий узел, представляющий мостиз управляемых и неуправляемых вентилей, с устройством коммутации.Устройство коммутации содержит последовательную цепочку из дросселяи диода, которая подключена первымвыводом к катоду тиристора коммутации и через коммутирующий конденсатор к точке соединения катода основного тиристора с началом обмоткиэлектромагнита, а вторым - к аноду40другого тиристора коммутации и черездругой коммутирующий конденсатор кточке соединения другого основноготиристора с концом обмотки электромагнита. В этом устройстве коммути 45рующие конденсаторы перезаряжаютсячерез дроссель и диод в процессегенерирования импульсов.Недостаткомданного генератора 50является двуполярный режим работыкоммутирующих конденсаторовчто приводит к уменьшению надежности всего устройства в целом, таккак долговечность конденсаторов, работающих в двуполярном режиме, меньше, чем у конденсаторов, работающихв однополярном режиме, Кроме этого,генератор имеет относительно низкую частоту следования импульсов тока при сложной системе ввода энергии источника постоянного напряжения.Целью изобретения является повышение надежности генератора, увеличение частоты следования и упрощение генератора импульсов тока.Цель достигается тем, что в генераторе импульсов тока, содержащем источник постоянного напряжения, электромагнит с обмоткой возбуждения выводы которой подключены к смежным плечам моста, образованных основными и коммутирующими тйристорами, к другим смежным плечам моста подсоединена накопительная конденсаторнаябатарея, коммутирующие диоды и коммутирующие конденсаторы, коммутирующие конденсаторы включены параллельно коммутирующим диодам, включенным последовательно и согласно с коммутирующими тиристорами, параллельно обмотке возбуждения электромагнита подключены последовательно включенные тиристоры ввода и зарядный дроссель, причем анод тиристора ввода подключен к точке соединения одного из концов обмотки возбуждения электромагнита, анода основного тиристора и анода коммутирующего диода, Источник постоянного напряжения подключен через дополнительный тиристор ввода к точкам соединения коммутирующих тиристоров с коммутирующими диодами.На фиг.1 представлена принципиальная схема генератора импульсов тока на фиг.2 - эпюры напряжений и токов на элементах генератора.Генератор импульсов тока содержит накопительную конденсаторную батарею 1, электромагнит 2 с обмоткой возбуждения, первый и второй основные тиристоры 3 и 4, первый коммутирующий тиристор 5, ервый,коммутирующий конденсатор 6, первый диод 7, второи коммутирующий тиристор 8, второй коммутирующий конденсатор 9, второй диод 10, источник 11 постоянного напряжения, тиристор 12 ввода,дополнительный тиристор 13 ввода, зарядный дроссель 14. На фиг. 2 позиция 15 - ток в обмотке электромаг" нита, 16 - напряжение на обмотке электромагнита, 17 - напряжение на накопительной конденсаторной батарее, 18 - напряжение на первом коммутирующем конденсаторе, 19 - напряжение на втором коммутирующем конденсаторе.9195В исходном состоянии накопительная конденсаторная батарея 1 и коммутирующие конденсаторы 6 и 9 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной на фиг.1. С приходом управляющих импульсов (момент временина фиг.2) на основные тиристоры 3 и 4 начинается колебательный разряд накопительной конденсаторной батареи на обмотку возбуж О дения электромагнита. При этом формируется фронт импульса тока. В момент времени(см. фиг.2) поступает запускающий импульс на первый коммутирующий тиристор 5 и он откры вается, так как напряжение на коммутирующем конденсаторе в это время больше, чем напряжение на накопительной конденсаторной батарее. С этого момента времени к основному тирис тору 4 прикладывается обратное напряжение. Ток обмотки электромагнита 2 с момента времени(см.фиг.2) протекает по следующему моменту: обмотка электромагнита 2 - коммутирую щий конденсатор 6 - коммутирующий тиристор 5 - основной тиристор 3 - обмотка . электромагнита,2. Основной тиристор 4 обесточивается и под действием обратного напряжения выключа- о ется. Ток обмотки электромагнита, протекая через коммутирующий конденсатор, разряжает его. В момент времени(см. фиг.2) после выключения основного тиристора 4 поступа 35 ет запускающий импульс на второй коммутирующий 8 тиристор. Напряжение второго коммутирующего конденсатора 9 прикладывается в обратном направлении к основному тиристору 3. Ток обмотки электромагнита 2 с это,го момента времени протекает по следующему контуру: обмотка электромагнита 2 - коммутирующий конденсатор( 69 46 - коммутирующий тиристор 5 - накопительная конденсаторная батарея 1- тиристор 8 - коммутирующий конденсатор 9 - обмотка электромагнита 2.Основной тнристор 3 обесточивается ., и под действием обратного напряжения выключается. При разряде коммутирующих конденсаторов до нулевогонапряжения открываются диоды 7 и 10 и шунтируют коммутирующие конденсаторы, исключая их переэаряд. С мо-мента временипоэнергия магнитного поля обмотки электромагнита переходит в накопительную конденсаторную батарею 1. В это время форми руется срез импульса тока 15 (фиг.2). Время заряда коммутирующих конденсаторов через обмотку электромагнита сравнимо с длительностью импульса тока. Это приводит к ограничению предельной частоты следования им-.пульсов тока, так как заряд коммутирующих конденсаторов происходит через достаточно большую индуктивность электромагнита 2. Для уменьшения времени заряда (соответственно увеличению частоты следования импульсов тока) коммутирующих конденсаторов введены зарядный дроссель 14 и тиркстор12 ввода. В паузе между импульсами тока поступают запускающие импульсы на тнристор 12 ввода и дополнитель-, ный тиристор ввода 13 и коммутирующие конденсаторы 6 и 9 заряжаются через параллельно включенные обмотку электромагнита 2 и зарядный дроссель 14 от источника постоянного напряжения,11.Таким образом, описанный генератор импульсов тока по сравнению с известными более надежен в работе, имеет увеличенную частоту следования импульсов тока и более простую схему ввода энергии.,919569 Фиг 2 497/3 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5