Высоковольтные генераторы мощных импульсов. ГИТ. ГИН

ООО «Траконта»                                                          54031, Украина г.Николаев, ул. Электронная, 81/4

Факс: +38(0512) 58-23-63

Тел: +38(0512) 71-49-45, (050) 318-02-60

Генераторы импульсных токов

наши предложения

Высоковольтные зарядные устройства

наши предложения

Высоковольтные конденсаторы

наши предложения

Высоковольтный кабель

наши предложения

Высоковольтные коммутаторы

наши предложения

Безопасность при работе с высоким напряжением

О компании

Контакты

Продукция

 

Высоковольтные генераторы мощных импульсов

 

Высоковольтные генераторы мощных импульсов включают в себя, как правило, накопитель энергии, систему умножения (трансформации) напряжения, систему коммутации и управления. В качестве накопителя энергии в них чаще всего используются емкостные и индуктивные накопители. Увеличение напряжения может достигаться разными способами: например, переключением элементов накопителя с параллельного на последовательное, использованием импульсного трансформатора, резким обрывом зарядного тока индуктивного накопителя.В качестве коммутаторов используются искровые разрядники, газоразрядные лампы, тиратроны и полупроводниковые коммутаторы.Обрыв тока осуществляется размыкателями тока,такими как плазменные размыкатели, размыкатели на основе электрического взрыва проводников, вакуумные и др.

Высоковольтные генераторы мощных импульсов подразделяются на генераторы импульсных напряжений (ГИН) и генератор импульсных токов (ГИТ).

Генератор импульсного высокого напряжения (генератор Аркадьева-Маркса) – это устройство принцип действия которого основан на зарядке электрическим током соединённых параллельно (через резисторы) конденсаторов, которые после зарядки соединяются последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (например газовых разрядников или тригатронов). Таким образом выходное напряжение увеличивается пропорционально количеству соединённых конденсаторов.

Принципиальная схема ГИН (стадия заряда)

 

После зарядки конденсаторов запуск генератора обычно производится после срабатывания первого разрядника (на рисунке обозначенного как trigger (триггер). После срабатывания триггера перенапряжение на разрядниках заставляет срабатывать все зарядники практически одновременно, чем и производится последовательное соединение заряженных конденсаторов.

Принципиальная схема ГИН (стадия разряда)

 

Генераторы Маркса позволяют получать импульсные напряжения от десятков киловольт до нескольких миллионов и до десятка миллионов вольт.

Частота импульсов, вырабатываемых генератором Маркса зависит от мощности генератора в импульсе — от единиц импульсов в час, до нескольких десятков герц.

Энергия в импульсе генераторов Маркса широко варьируется и может начинаться от величин в десятые джоуля и достигать величин в десятки мегаджоулей.

В некоторых установках объединяют два генератора Маркса в единую установку в которой многоступенчатый ГИН с конденсаторами небольшой общей ёмкостью обеспечивает высокий потенциал напряжения, необходимый для развития разряда основного малоступенчатого ГИТ с конденсаторами большой общей ёмкости, со сравнительно невысоким потенциалом, но большой силой тока в продолжительном импульсе.

Генератор импульсных токов является источником высоковольтных импульсов тока и предназначен для повышения сетевого напряжения с последующим его выпрямлением и зарядкой высоковольтных импульсных конденсаторов, коммутации энергии, запасаемой в электрическом поле конденсаторов. Емкостные накопители энергии широко используются в физических экспериментах и в производственной сфере благодаря ряду достоинств. Главным из них является малое внутреннее сопротивление (10-3 Ом и ниже) и индуктивность (до 10-9 Гн), что позволяет обеспечить малое время заряда (10-4 – 10-8 с), высокую эффективность передачи энергии в нагрузку, возможность достижения рекордных значений мощности (до 1013 Вт) и скорости нарастания тока (выше 1013 А/с). Кроме того, емкостные накопители обладают рядом удобств (отсутствие движущихся элементов, простота обслуживания, модульный принцип построения).

Конструкция ГИТа

Конструктивно ГИТ представляет собой корпус с верхней крышкой, боковой дверью и панелью управления. Эти элементы конструкции выполнены из стали и являются надежным защитным экраном от воздействия импульсных магнитных полей на окружающую среду. В состав ГИТа входят: выпрямитель-трансформатор, клемники, дверной конечный выключатель, электромагнит с приводной тягой замыкателей, блокировки, разрядник и емкостные накопители, соединенные шинами и кабельными разделками согласно схеме электрической принципиальной.

Выпрямитель-трансформатор предназначен для повышения и выпрямления входного напряжения и представляет собой металлический бак в котором находятся повышающий трансформатор, выпрямитель и токоограничивающие дроссели. Выпрямитель-трансформатор заполнен трансформаторным маслом.
Разрядник предназначен для коммутации энергии, накопленной в конденсаторах емкостного накопителя в нагрузку. Разрядник представляет собой основание с установленными на нем двумя опорными высоковольтными изоляторами, на которых размещены два металлических электрода (в форме торов) с возможностью регулирования зазора между ними.

Работа генератора под нагрузкой обеспечивается системой управления, разработанной в соответствии с требованиями входных параметров схемы электрической принципиальной.

Цикл работы генератора может быть разбит на три этапа:

подготовка пуска генератора;

пуск и работа генератора;

отключение генератора.

Постоянный зарядный ток с выхода выпрямитель-трансформатора по высоковольтному кабелю через водный промежуток технологического узла (бак-электрод) заряжает конденсаторы емкостного накопителя. При достижении заданного зарядного напряжения на конденсаторах срабатывает разрядник, напряжение срабатывания которого зависит от зазора между его электродами и устанавливается по тарировочной кривой разрядника. При этом энергия, накопленная в конденсаторах емкостного накопителя через высоковольтные шлейфы коммутируется в нагрузку.

 

Мы можем предложить генераторы импульсных токов параметры которых лежат в следующих диапазонах:

 

1. Диапазон выходных напряжений 0...125 кВ;

2. Диапазон выходной мощности 0…160 кВт;

3. Диапазон потребляемой мощности 0…300 кВА;

4. Диапазон частоты следования импульсов 0…1000 Гц;

5. Диапазон энергии в импульсе 0…100 кДж;

6. Диапазон разрядного тока 1…1000 кА;

7. Диапазон зарядного тока 0…100 А.

 

Мы можем изготовить ГИТ по Вашему индивидуальному техническому заданию в кратчайший срок. По требованию заказчика подбирается ГИТ с регулируемыми либо нерегулируемыми параметрами.