Генератор великих імпульсних струмів

1. Генератор великих імпульсних струмів, до складу якого входять ємнісний накопичувач енер гії, основний комутатор, активно-індуктивне навантаження та замикач навантаження з доповнювальним комутатором, який відрізняється тим, що паралельно доповнювальному комутатору ввімкнуто коло із послідовно з'єднаних розмикача і коректувального резистора. 2. Генератор по пункту 1, який відрізняється тим, що розмикач виконано у вигляді електричного вибухового дроту. Запропонований генератор великих імпульсних струмів призначено до використання в високовольтній імпульсній техніці та техніці великих імпульсних електричних і магнітних полів при створенні уніполярних імпульсів струму, наприклад, великих імпульсних струмів блискавки, що застосовуються при проведенні випробувань силового електроенергетичного обладнання. Відомі генератори імпульсних струмів, що застосовуються для : - проведення фізичних досліджень у великострумовій електротехніці [1]; - магнітно-імпульсної обробки металів [2]; - випробування різних технічних об'єктів на стійкість до дії грозових розрядів [3]. Найближчим по технічній суті до запропонованого генератора імпульсних струмів буде генератор, який складається з ємнісного накопичувача енергії, основного комутатора, активноіндуктивного навантаження та замикача навантаження з доповняльним комутатором [4]. В цьому генераторі імпульсних струмів при формуванні аперіодичних імпульсів струму мікросекундної тривалості замикач активноіндуктивного навантаження повинен спрацювати, як правило, у момент часу, який відповідає максимальній амплітуді імпульсного струму. У цей момент напруга на замикачі навантаження буде мінімальною і близькою до нуля. На практиці виникають значні труднощі із запуском у даний момент часу замикача активно-індуктивного навантаження. Задача запропонованого винаходу - покра щення запуску та підвищення ефективності роботи замикача активно-індуктивного навантаження. Технічний результат досягається тим, що в генераторі імпульсних струмів, до складу якого входять ємнісний накопичувач енергії, основний комутатор, активно-індуктивне навантаження та замикач навантаження з доповняльним комутатором, паралельно доповняльному комутатору ввімкнено коло із послідовно з'єднаних розмикача і коректувального резистора. Причому розмикач виконано у вигляді електричного вибухового дроту. На кресленні 1 зображено принципову електричну схему запропонованого генератора великих імпульсних струмів. Генератор імпульсних струмів складається з ємнісного накопичувача енергії, який має ємність 1, індуктивність 2 та активний опір 3, основного комутатора 4, активно-індуктивного навантаження, яке має індуктивність 5 і активний опір 6, замикача навантаження, який має індуктивність 7, активний опір 8 та доповняльний комутатор 9, розмикача 10 та коректувального резистора 11. На кресленні 2 пунктирною кривою 12 зображено струм і н в активно-індуктивному навантаженні при відсутності розмикача 10 та коректувального резистора 11. Форма напруги на доповняльному комутатору 9 при відсутності розмикача 10 коректувального резистора 11 зображено пунктирною кривою 13. Криві 14, 15 на кресленні 2 зображують відповідно форми струму ін на активноіндуктивному навантаженні та напруги UK на доповняльному комутаторі 9 при спрацюванні послідо со CM CD CO 00 о> 8362 вно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11. На кресленні 2 прийнято такі позначення: U r максимальне значення напруги І) к на доповняльному комутаторі 9 без застосування послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11; ІІ2- максимальне значення напруги UK на доповняльному комутаторі 9 при застосуванні послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11; h - максимальне значення струму і н в активноіндуктивному навантаженні без застосування послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11; Іг - максимальне значення струму ін в активноіндуктивному навантаженні при застосуванні послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11; ti - час, за який струм ін в активноіндуктивному навантаженні досягає свого максимального значення без застосування послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11; t2 - час, за який струм і н в навантаженні досягає свого максимального значення при застосуванні послідовно з'єднаних розмикача 10 та коректувального резистора 11. Генератор великих імпульсних струмів працює таким чином. Після спрацювання основного комутатора 4 заряджена ємність 1 розряджається на активно-індуктивне навантаження, що має індуктивність 5 та активний опір 6, формуючи фронт імпульсу струму ін (крива 14 на кресленні 2). У момент часу t2, який близький до моменту часу t i , що відповідає максимуму струму h, спрацьовує розмикач 10, що забезпечує різке зростання амплітуди ІІ2 напруги UK на. доповняльному комутаторі 9 (крива 15 на кресленні 2) [5]. При цьому відношення U2/Ui>1. Різке зростання амплітуди напруги U2 в момент часу t2 на доповняльному комутаторі 9 спричиняє до поліпшення спрацювання останнього. При цьому в активно-індуктивному навантаженні формується уніполярний імпульс струму і н з заданими амплітудно-часовими параметрами. В результаті чого забезпечується підвищення ефективності роботи замикача активно-індуктивного навантаження та відповідно генератора великих імпульсних струмів в цілому. Використання розмикача 10, виконаного у вигляді електричного вибухового дроту різного діаметру і довжини суцільного поперечного перерізу (наприклад, мідного) і послідовно з'єднаного з ним коректувального резистора 11 (наприклад, постійного активного опору різної величини) дозволяє змінювати час t 2 і тим самим змінювати тривалість і амплітуду струму і н в активно-індуктивному навантаженні. Література 1. Кремнев В.В., Месяц ГА. Методы умножения и трансформации импульсов в сильноточной электронике.- Новосибирск: Наука, 1987. - 226с. 2. Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. -Харьков: Вища школа, 1977.- 168с. 3. ДСТУ 3681-98. Стійкість до дії грозових розрядів. Технічні вимоги та методи випробувань,Київ, Держстандарт України, 1998.- 27с. 4. Дашук П.Н., Зайенц С.Л., Комельков B.C. и др. Техника больших импульсных токов и магнитных полей.- М.: Атомиздат, 1970. - 472с. 5. Столович Н.Н. Электровзрывные преобразователи энергии.- Минск: Наука и техника, 1983.- 152с. 8362 6 З 10 * 11 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Д Дорошенко Підписне Тираж 26 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 - 4 2 , 01601