Самостоятельная работа №33

« Область применения импульсных генераторов»

Импульсный генератор-это электронное устройство для создания последовательностей импульсов или одиночных видеоимпульсов.

Применение импульсного генератора позволяет непосредственно получать выходные импульсы значительной амплитуды и необходимой формы.

Следует отметить, что применение импульсных генераторов в установках для предотвращения пбпячования накипи, работаю щих на тиратронах, наталкивается на ряд трудностей, связанных с их эксплуатацией. Наблюдение за работой этих установок должно быть достаточно квалифицированным, что в реальных котельных обеспечивается крайне редко. Для этих целей был бы необходим генератор, надежный в эксплуатации и могущий неограниченно долго работать без вмешательства обслуживающего персонала.

В настоящее время область применения импульсных генераторов не ограничивается испытаниями и исследованиями изоляции. Они используются в качестве источников высокого напряжения в физических лабораториях при изучении физики атомного ядра, в медицинских лабораториях для терапевтических целей, в импульсной рентгенографии, в нефтяной промышленности для удаления некоторых эмульсий. Исследуется возможность использования ГИН в горной промышленности для разрушения и отбойки горных пород и каменных углей с помощью импульсных разрядов.

В связи с этим при применении импульсных генераторов нейтронов появляется возможность раздельной регистрации гамма-квантов, возникающих при неупругом рассеянии и радиационном захвате нейтронов породой, и более тщательного изучения разреза скважины.

Принципиальные электрические схемы сварочного осциллятора (и и генератора импульсов с электромагнитным коммутатором (б. Принципиальные электрические схемы сварочного осциллятора (и и генератора импульсов с электромагнитным коммутатором (б.

Другим способом бесконтактного возбуждения дуги является применение импульсных генераторов, использующих накопительные емкости, которые заряжаются от специального зарядного устройства и в моменты повторного возбуждения дуги разряжаются на дуговой промежуток. Так как фаза перехода сварочного тока через нуль во время сварки не остается строго постоянной, то для обеспечения надежной работы генератора необходимо устройство, позволяющее синхронизировать разряды емкости с моментами перехода тока дуги через ноль. [5]

Исключительно большое техническое и экономическое значение имеет применение импульсных генераторов. Они работают с малым расходом электроэнергии, длительность каждого импульса не превьь шает нескольких десятков миллисекунд. Поэтому потребляемый от сети ток не превышает нескольких миллиампер. В связи с этим затраты на электроэнергию при круглосуточной работе генератора не превышают 15 - 20 руб. в год.

Исключительно большое техническое и экономическое значение имеет применение импульсных генераторов. Они работают с малой частотой посылок импульсов, длительность же каждого импульса не превышает десятков микросекунд. Поэтому потребляемый от сети средний ток не превышает нескольких миллиампер. В связи с этим стоимость потребляемой энергии при круглосуточной работе генератора не превышает 10 руб. в год.

Для повышения устойчивости горения дуги переменного тока допускается применение импульсных генераторов, резко поднимающих напряжение между электродом и изделием в момент повторного возбуждения дуги.

Для обеспечения устойчивости горения дуги переменного тока допускается применение импульсных генераторов, повышающих напряжение между электродами и изделием в момент повторного возбуждения дуги.

Профилирование алмазных кругов на металлической связке электроэрозионным методом производится с применением специальных импульсных генераторов и генераторов постоянного тока при восстановлении режущих свойств или профиля стандартных кругов.

Обязатель ным условием протекания процесса является наличие импульсных разрядов, получаемых посредством соответствующих электрических схем либо применением специальных импульсных генераторов.

Таким способом может быть воспроизведен любой вид нелинейности сопротивления нагрузки. При отсутствии прибора Х2 - 1 проверка искажений фронта импульса может быть произведена в аналогичной схеме с применением импульсного генератора и осциллографа со ждущей разверткой. Преимущество испытаний на низком уровне напряжения состоит еще и в том, что таким способом можно проверять параметры фронта импульса у катушек трансформатора без сердечника, что удобно при экспериментальной отработке макетов.

Генератор импульсного напряжения содержит несколько каскадов. Каждый каскад содержит один или несколько конденсаторов (на схеме в каждом каскаде изображены два конденсатора 1, 3; номера позиций проставлены только для среднего каскада) и разрядный промежуток 2. В каждом каскаде, содержащем более одного конденсатора, все конденсаторы 1, 3 параллельно соединены в конденсаторный блок. Конденсаторные блоки отдельных каскадов соединены между собой по схеме Маркса последовательно через разрядные промежутки 2.

Хотя бы один конденсатор в каждом каскаде выполнен в виде поляризованного сегнетоэлектрического рабочего тела 3 с устройством 4 для создания в нем механической нагрузки. Поляризованные сегнетоэлектрические тела 3 имеют токопроводящие покрытия 5 на гранях, перпендикулярных их вектору спонтанной поляризации.

Для выравнивания напряжений между каскадами отдельные каскады могут быть соединены между собой через резисторы и/или индуктивности 6. При замкнутых разрядных промежутках 2 каскады генератора импульсного напряжения и нагрузка 7 соединяются в последовательную цепь.

Устройство работает следующим образом. После подачи синхронизирующего сигнала на устройства 4 для создания механической нагрузки они формируют в поляризованных сегнетоэлектрических рабочих телах 3 механическую нагрузку, которая вызывает появление на их токопроводящих покрытиях 5 разности потенциалов. Под действием разности потенциалов за счет параллельного соединения всех конденсаторов каскада, в том числе и образованных поляризованными сегнетоэлектрическими рабочими телами 3, напряжение на них нарастает до напряжения пробоя разрядных промежутков. После этого происходит соединение каскадов в последовательную цепь и формируется высоковольтный импульс в нагрузке 7.

В качестве устройства 4 для создания механической нагрузки 4 могут использоваться небольшие заряды (несколько граммов) взрывчатого вещества, которые будут формировать в поляризованных сегнетоэлектрических рабочих телах 3 ударную волну. При выполнении поляризованного сегнетоэлектрического рабочего тела 3 из пьезоэлектрической керамики системы циконат-титанат-свинца в форме куба с гранью примерно 20 мм будет обеспечена зарядка конденсаторов одного каскада с емкостью 1-2 нФ до напряжения 18-25 кВ за время порядка микросекунды. Если будет использовано 10 таких каскадов с поляризованными сегнетоэлектрическими рабочими телами, то на нагрузке с сопротивлением 300 Ом и индуктивностью 10 мкГн при разряде будет сформирован импульс 150-180 кВ.

1. Генератор импульсного напряжения, содержащий несколько каскадов, каждый из которых включает один или несколько конденсаторов и разрядный промежуток, при этом конденсатор или несколько содержащихся в одном каскаде параллельно соединенных между собой конденсаторов образуют конденсаторный блок, а конденсаторные блоки каскадов соединены между собой последовательно по схеме Маркса через разрядные промежутки, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один конденсатор в каждом каскаде выполнен в виде поляризованного сегнетоэлектрического рабочего тела с токопроводящим покрытием на поверхностях, перпендикулярных вектору спонтанной поляризации сегнетоэлектрика, и снабжен устройством для создания в нем механической нагрузки.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что отдельные каскады соединены между собой через резисторы и/или индуктивности.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что каждое устройство для создания механической нагрузки в поляризованных сегнетоэлектрических рабочих телах содержит заряд взрывчатого вещества и снабжено средством для одновременного инициирования всех зарядов взрывчатого вещества.

4. Генератор по п.3, отличающийся тем, что средство для одновременного инициирования зарядов взрывчатого вещества во всех устройствах для создания механической нагрузки в поляризованных сегнетоэлектрических рабочих телах выполнено в виде системы дорожек взрывчатого вещества, имеющих одинаковую длину и соединяющих единственную точку инициирования с каждым отдельным зарядом взрывчатого вещества.

Дата добавления: 2015-05-06