Генератор багатократних імпульсів струму для обробки металів тиском імпульсного магнітного поля

Генератор багатократних імпульсів струму для обробки металів тиском імпульсного магнітного поля, що містить зарядний пристрій, накопичувач ємності електричної енергії і розрядний контур з навантаженням-індуктором, комутація якого здійснюється тиристорно-електронним пристроєм, виконаний з можливістю синхронізації зарядурозряду накопичувача ємності для збудження заданої кількості імпульсів струму в розрядному контурі, який відрізняється тим, що як накопичувач електричної енергії використано іоністор. (19) (21) u201013096 (22) 04.11.2010 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) БАТИГІН ЮРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ГНАТОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ГНАТОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ЧАПЛИГІН ЄВГЕН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ГНАТОВА ЩАСЯНА ВАЛІКОВНА, ТРУНОВА ІРИНА СЕРГІЇВНА (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ, БАТИГІН ЮРІЙ ВІКТОРОВИЧ, ГНАТОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ 3 цим підвищення його енергетичних показників та ККД, за рахунок зниження напруги в розрядному колі та підвищення ємності накопичувача енергії. Поставлена задача вирішується тим, що генератор багаторазових імпульсів струму для обробки металів тиском імпульсного магнітного поля, що містить зарядний пристрій, ємнісний накопичувач електричної енергії і розрядний контур з навантаженням-індуктором, комутація якого здійснюється тиристорно-електронним пристроєм, виконаний з можливістю синхронізації заряду-розряду накопичувача ємності для збудження заданої кількості імпульсів струму в розрядному контурі, згідно з винахідницьким задумом, як накопичувач електричної енергії використовується іоністор. Іоністор - це конденсатор з органічним або неорганічним електролітом, «обкладками» в якому служить подвійний електричний шар на межі розподілу електроду і електроліту. Завдяки застосуванню іоністорів, установка-генератор буде володіти наступними перевагами: - високі швидкості заряду і розряду накопичувана електричної енергії, що приведе до підвищення працездатності генератора та збільшення частоти імпульсів силової дії; - простота зарядного пристрою, що зменшує габаритні показники та знижує вартість установки в цілому; - мала деградація навіть після сотень тисяч циклів заряду - розряду, що значно подовжує термін служби генератора; - мала вага в порівнянні з електролітичними конденсаторами подібної ємності та низька токсичність матеріалів; - робота генератора на пониженій напрузі, що робить його експлуатацію значно безпечнішою, ніж у прототипі та значно спрощує, як систему управління, так і саму апаратуру; - імпульс розрядного струму має вигляд аперіодичної кривої, а не експоненціально затухаючої синусоїди, як у прототипі, що спрошує систему управління генератора та збільшує його виробничі можливості і енергетичні показники. На Фіг.1 представлена принципова схема запропонованого генератору імпульсів струму для магнітно-імпульсної обробки металів з іоністорним накопичувачем енергії, яка складається з наступних основних елементів: 1 - зарядний пристрій; 2 61417 4 блок управління; 3 - опір для обмеження струму; 4 - синхронізуючий тиристорно-електронний пристрій; 5 - іоністор; 6 - блок комутації розрядного кола; 7 - індуктор; 8 - розрядне коло. Пропонований генератор багаторазових імпульсів струму з іоністорним накопичувачем енергії працює таким чином. Іоністор 5 заряджається від мережі змінного струму через зарядний пристрій 1 та опір для обмеження струму 3 до заданого рівня енергії, що зазначається блоком управління 2. Після подачі управляючого імпульсу з блоку управління 2 на тиристорно-електронний пристрій, синхронізуючий заряд-розряд ємнісного накопичувача 4, який у свою чергу посилає сигнал керування до блоку комутації розрядного кола 6, відбувається розряд іоністора 5 на індуктор 7, що підключений до електричного виходу генератора багаторазових імпульсів струму. Блок управління 2 - керує, задає і забезпечує режим роботи генератора у цілому. Тиристорно-електронний пристрій 4 - синхронізує заряд-розряд іоністора з електричними перехідними процесами у зарядному та розрядному 8 колах. Блок комутації розрядного кола 6 відкриває та закриває розрядне коло 8 за керуючим сигналом з синхронізуючого тиристорно-тиристорноелектронного пристрою 4. Використання запропонованого генератора дозволяє багаторазово повторювати задану кількості імпульсів струму в розрядному контурі з навантаженням-індуктором, що дозволяє установці працювати в багаточисельних виробничих умовах в тривалих режимах роботи, при цьому, завдяки запропонованим технічним рішенням, частота утворених силових імпульсів буде більшою ніж у відомих установках-генераторах. Також, генератор забезпечує ефективною працездатністю установки за енергетичними показниками, а запропоноване рішення - як накопичувач електричної енергії використовувати іоністор, значно подовжує термін служби комутаційної апаратури та дозволяє генератору працювати на пониженій напрузі. Зазначені обставини розширюють виробничі можливості і підвищують працездатність установки-генератора, зменшують його масогабаритні показники, знижують вартість, а також підвищують його енергетичні показники та ККД, що в цілому приводить до удосконалення установки. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 61417 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601