Генератор импульсов тока

О П И С А Н И Е961114ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Сеез СоветеиикСоциапистичесиикРеспублик(22)Заявлено 26.12.80 (2) 3225677/18-21 (51)М, Кд,с присоединением заявки ЭВ(23) Приоритет Н 03 К 3/53 Ъоудвретеенны комитет СССР но делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 23 . 0982 2) Авторы изобретен трубянников и А. С, Сафронов) Заявитель ельский институт электроннтроскопии чно-иссле ЕРАТ УЛЬСОВ ТОКА(,5 о Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для Формирования квазитреугольных импульсов тока в индуктивных нагрузках, например, в электромагнитах циклических ускорителей заряженных частиц.Известен генератор импульсов тока, содержащий накопительную конденсаторную батарею, подключенную к обмотке электромагнита через вентильный коммутационный узел 1.Однако этот генератор из-за отсутствия средств эффективного ввода энергии имеет ограниченные Функциональные 15 возможности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является генератор импульсов тока, содержащий накопительный конден- го сатор, электромагнит с основной и коммутирующими обмотками, пять тиристоров с блоком управления, два диода, коммутирующий конденсатор,2импульсный трансФорматор и источникпостоянного напряжения 2 3,Недостатком этого генератора является усложненная конструкция,обусловленная необходимостью размещения. на электромагните двух обмотоки соединением электромагнита с остальными элементами пятью силовыми кабелями,Цель изобретения - упрощение конструкции генератора.Указанная цель достигается тем,что в генераторе импульсов тока,содержащем накопительный конденсатор, обмотку электромагнита, пятьтиристоров, два диода, источник истоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второготиристоров, а второй выход - к вхо"дам третьего и четвертого тиристоров, причем анод первого тиристо3, 961114ра соединен с катодом первого дио"да и первой обкладкой накопительногоконденсатора, катод первого тиристора соединен с катодом второго диода и первым выводом обмотки электромагнита,. второй вывод которой подключен к анодам первого диода и второго тиристора, катод которого сое"динен с анодом второго диода и второй обкладкой накопительного кон вденсатора, анод .пятого тиристорасоединен с положительным полюсомисточника постоянного напряжения, акатод пятого тиристора соединен спервым выводом первичной обмотки им. 15пульсного трансформатора, вторичнаяобмотка импульсного трансформатораподключена к обмотке электромагнита через третий тиристор, а второйвывод первичной обмотки импУльсного 20трансформатора через коммутирующийконденсатор подключен к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения и катоду четвертого тиристора. анод котОрого соединен с катодом пятого тиристора, подключенногосвоим входом к третьему выходу источ-,ника управляющих импульсов,На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема генератораимпульсов тока; на фиг. 2 - эпюры на"пряжений и токов на элементах гене -ратора.Генератор импульсов тока содер-жит накопительный конденсатор 1,коммУ тирующий конденсатор 2, электромагнит с обмоткой 3 импульсный трансФорматор с первичной обмоткой 4 ивторичной обмоткой 5, источник 6 постоянного напряжения, тиристоры 7- 11, 40диоды 12 и 13 и источник 14 управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам тиристоров 7и 8, второй выход - к входам тиристоров 9 и 10, а третий выход - к входу тиристора 11,1Анод тиристора 7 соединен с катодом диода 12 и первой обкладкой конденсатора 1, катод тиристора 7 соединен с катодом диода 13 и первым выводом обмотки 3, второй вывод которойсоединен с анодами диода 12 и тиристора 8, катод которого соединен санодом диода 13 и второй обкладкойконденсатора 1. 55Обмотка 5 подключена к обмотке3 через тиристор 9. Анод тиристора 11соединен с положительным полюсом ис" 1точника б, катод тиристора 11. соединен с анодом тиристора 10 и выводом обмотки 4, другой вывод которойчерез конденсатор 2 подключен к катоду, тиристора 10 и отрицательному полюсу источника 6,Кроме того, на фиг. 2 показаны:ток в обмотке электромагнита 15,напряжение на накопительном конденсаторе 16, напряжение на обмоткеэлектромагнита 17., напряжение на коммутирующем конденсаторе 18, ток в первичной обмотке импульсного трансформатора 19, ток во вторичной обмотке импульсного трансформатора 20.Генератор импульсов тока работает следующим образом.В исходном состоянии конденсаторы 1 и 2 заряжены до требуемого напряжения с полярностью, указанной нафиг. 1 без скобок. В момент времени(фиг, 2) на тиристоры 7 и 8 поступают запускающие импульсы и начинается разряд конденсатора 1 на обмотку 3. С этого времени формируетсяфронт импульса тока 15 в обмотке3В момент времени(фиг. 2) поступают импульсы запуска на тиристоры 9 и 10. Напряжение конденсатора 2 через повышающий импульсныйтрансформатор и тиристор 9 прикладывается к обмотке 3. Это напряжениепо величине больше, чем напряжениена конденсаторе 1, поэтому к тиристорам 7 я 8 прикладывается обратноенапряжение. С этого момента времени(С, фиг 2) ток обмотки 3 протекает по следующему контуру : обмотка 3 - трансФорматор с обмотками 5и 4, тиристор 10 - конденсатор 2 трансформатор с обмотками 4 и 5, тиристор 9 - обмотка 3. Тиристоры 7и 8, обесточиваясь под действием обратного напряжения, выключаются. Ток .обмотки 3, протекая через конденсатор 2, вызывает его интенсивный перезаряд (интервал времени й - Сна Фиг. 2). Напряжение на конденсаторе 2, а следовательно, и на обмоткеке 5 трансформатора, и на обмотке3 электоромагнита, меняет знак и вмомент времени й становится равнымнапряжению на конденсаторе 1, пересчитанному в контур конденсатором 2с учетом коэффициента трансформации.С момента времени й напряжение кдиодам 12 и 13 прикладывается впрямом направлении и они открывают9611 Формула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий накопительный крнденсатор, обмотку электромагнита, пять тирис,торов, два диода, источник постоянного напряжения, коммутирующий конденсатор, импульсный трансформатор и источник управляющих импульсов, первый выход которого подключен к входам первого и второго тиристоров,5ся. Ток обмотки 3 переходит в сило- . вой контур, и накопительный конденсатор 1 .вновь начинает заряжаться, а тиристоры 9 и 10 обестойиваются и выключаются. . 5В момент времени й (фиг. 2) приходит запускающий импульс на тиристор 11. При этом конденсатор 2 подключается к источнику 6 через обмот. ку 4. В процессе перезаряда конден в сатора 2 .через обмотку 4 происходит перемагничивание импульсного трансформатора. При спадении тока через,конденсатор 2 до нуля (момент времени Т на фиг. 2) тиристор 11 выключается. В следующем цикле все процессы в схеме повторяются.В предлагаемом генераторе на электромагните размещена только одна основная обмотка, а число силовых кабе- В лей, через которые электромагнит соединяется с остальными элементами, уменьщено до двух, что обеспечивает соответствующее упрощение конструкции устройства.25 14а второй выход - к входам третьегои четвертого тиристоров, причем анодпервого тиристора соединен с катодом первого диода и первой обкладкой накопительного конденсатора, катод первого тиристора соединен с катодом второго диода и .первым выво"дом обмотки электромагнита, второйвывод которой подключен,к анодампервого диода и второго тиристора,катод которого соединен с анодомвторого диода и второй обкладкой накопительного конденсатора, анод пятого тиристора соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения, а катод пятого тирисуорасоединен с первым выводом первичнойобмотки импульсного трансформатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения конструкции, вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к обмотке электромагнита через третий тиристор, а второйвывод первичной обмотки импульсноготрансформатора через коммутирующийконденсатор подключен к отрицательному полюсу источника постоянногонапряжения. и катоду четвертого тиристора, анод которого соединен с катодом пятого тиристора, подключенногосвоим входом к третьему выходу источника управляющих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 663081, кл, Н 03 К 3/53 19772, Авторское свидетельство. СССРИ 792561, кл. Н 03 К 3/02, 1979,