О параллельной работе игнитронов в импульсной схеме Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 87 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1957 г

О ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЕ ИГНИТРОНОВ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ

И. П. ЧУЧАЛИН, В. М. РАЗИН (Представлено научным семинаром физико-технического факультета)

В некоторых случаях необходимо получить в определенные моменты времени большие импульсы тока. Такие импульсы тока можно, как известно, получить путем разряда батареи конденсаторов. Чтобы эти импульсы происходили в определенные промежутки времени, в цепи разряда батареи конденсаторов необходимо поставить управляемый коммутирующий прибор. Управляемым коммутирующим прибором, который может пропустить наибольший ток, является игнитрон.

Целью настоящей работы является:

1) выяснение возможности параллельной работы игнитронов в импульсном режиме и

2) определение времени неодновременности включения игнитронов в параллельную работу, т. е. промежутка времени между началами работы игнитронов.

В книге Шляпошникова Б. М. [1] рассматривается г ^

параллельная работа игнитронов в схемах выпрямителей с использованием так называемого уравнительного реактора (рис. 1).

На каждом сердечнике помещены две обмотки, принадлежащие к разным ветвям. Соединение этих ветвей выполнено зигзагом при встречном включении. При таком способе выполнения обмоток, магнитные потоки, связанные с рабочим током, имеют противоположное направление у ветвей, размещенных на одном и том же сердечнике, как это показано стрелками на рис. 1. В результате этого указанные потоки будут Рис. 1

скомпенсированы, если токи ветвей будут одинаковы.

Всякое же нарушение равенства токов в ветвях уравнительного реактора приводит к нарушению равновесия магнитодвижущих сил, а стало, быть, к возникновению некоторой добавочной э.д.с. в обмотке реактора, которая стремится равновесие сохранить. Это обстоятельство способствует выравниванию токов через игнитроны.

Если игнитрон 1 начнет проводить раньше игнитрона 2, весь ток / потечет по ветви 1. В железе уравнительного реактора создается магнитный поток, который наведет в витках ветви 2 некоторую э.д.с., способствующую зажиганию игнитрона 2 и прохождению через него тока.

В схемах выпрямления разброс ;моментов зажигания игнитронов не имеет существенного значения. При работе с короткими импульсами тока большой величины одновременность зажигания игнитронов особенно важна, так как разброс моментов зажигания игнитронов во времени может быть соизмерим с шириной импульса тока.

При параллельной работе игнитронов в импульсном режиме для обеспечения одновременности их поджигания должны быть использованы специальные схемы.

На рис. 2 приведена схема, с помощью которой исследовалась параллельная работа двух игнитронов И-100/1000.

Схема работает следующим образом. Батарея конденсаторов емкостью С, — 50 мкф заряжается через газотрон ВГ-163 и ограничивающее сопротивление гл г=.50 ом. На сетки тиратронов от выпрямителя подаются отрицательные напряжения, запирающие тиратроны. Положительные импульсы напряжения от датчика отпирают тиратроны. В тот момент, когда они компенсируют отрицательные смещения, конденсаторы С2 и С3, заряжающиеся через газотрон ВГ-129, разряжаются через тиратроны и поджигатели игнитронов. Игнитроны поджигаются, и батарея конденсаторов С, разряжается, создавая в нагрузке импульсы тока. В качестве нагрузки использовались катушки индуктивности 10 мкгн и 7,3 мгн.

Амплитуда и ширина импульса тока через нагрузку определяются напряжением, до которого заряжается емкость Си и параметрами цепи Четкость зажигания игнитронов существенно зависит от четкости зажигания тиратронов. Когда на сетки тиратронов подаются одинаковые запирающие потенциалы, тиратроны вследствие различия их областей зажигания и разброса моментов зажигания внутри области зажигаются неодновременно. Даже при одновременном зажигании тиратронов, игнитроны вследствие разброса их моментов зажигания начинают проводить ток неодновременно.

Если вокруг железного сердечника уравнительного реактора укрепить виток и концы его подвести к входу осциллографа, то в промежуток времени между началами работы игнитронов, когда в железе реактора будет существовать уравнительный магнитный поток, на экране осциллографа можно видеть картину э.д.с., наведенную в этом витке.

Регулировкой запирающих потенциалов на сетках тиратронов при помощи сопротивлений. г4 и гГу (рис.. 2) можно заставить зажигаться первым

ВГ-М

Рис. 2

Ж

ОДИН ил И другой игнитрон. Можно добиться '¡ОГО. ЧТО И Г IНП ро ны будут зажигаться приблизительно поочередно. На рис. 3 представлены осциллограммы■ э.д.с. в витке вокруг сердечника реактора при различных очеред-ностях нажигания игнитронов. Пик первый соответствует неодновременное™, начала работы игнитронов, пик второй — неодновроменностн конца работы игнитронов. Как видно из рис. 3, игнитрон, который первым начинает проводить ток, первым и прекращает.

>

Рис. Л Рис. 4

На рис. 4 и 5 приведены осциллограммы э.д.с. в витке вокруг сердечника уравнительного реактора (первый пик, рис. 3). На этих же рисунках представлены градуировочные частоты колебаний генератора с периодом £.,— 3 мксек, Из рис. 4 видно, что полуширина первого пика равна приблизительно 3 мксек. При ширине импульса тока в нагрузке, равной 120 мксек [L, = 10 мкгн), пеодновременность зажигания игнитронов относительно этой ширины импульса .составляет приблизительно 2,5" (|. Из рис. 5 видно, что полуширина первого пика равна приблизительно 15 мксек. При ширине импульса тока в нагрузке, - равной 1900 мксек (/-,==7,3 мгн), неодновременность зажигания игнитронов составляет приблизительно 0,8",0.

Если игнитроны соединить параллельно без уравнительного реактора, то ток через них распределяется уже неравномерно. На рис. 6 приведена осциллограмма тока через один из игнитронов без реактора. Ширина импульса тока в нагрузке в данном случае была равна мксек. Из осциллограммы, приведенной на рис. 6 видно, что ток через игнитроны без реактора распределяется неравномерно. Иногда могут быть даже пропуски зажигания одного из игнитронов.

При узких импульсах тока в нагрузке (десятки мксек) распределение тока меж ту игнитронами даже без уравнительного реактора происходит

более »ли м^-пее равномерно. В данном Случае при малой индуктивности нагрузки роль уравнительного реактора, видимо, выполняют соединительные провода, индуктивность которых оказывается соизмеримой с индуктивностью нагрузки.

Рис. ">

Расчет уравнительного реактора для каждого частного случая параллельной работы игнитронов может быть произведен по методу Разина В. М. |2|.

Риг. 6

Выводы

К Игнитроны .могут работать параллельно не только в схем-зх выпрямления. но и в импульсном режиме.

2. Дли параллельной работы игнитронов в импульсном режиме необходим уравнительный реактор и специальные схемы поджигания игнитронов.

3. Разброс моментов зажигания игнитронов во времени относительно ширины импульса тока в наших опытах составил для импульса тоюь шириной 120 мксек—2,5%, для импульса тока шириной 1900 мксек— 0,8%*

Рис. 7

4. В случае необходимости можно заставить параллельно работань не только два игнитрона, а четыре и более, применяя каскадное соединение-уравнительных реакторов (рис. 7).

ЛИТЕРАТУРА

1. Шляпошников Б. М. Игнитронные выпрямители, Трансжелдориздат, 1947.

2. Разин В. М. К расчету уравнительного реактора для параллельной работы «?чю ронов. Известия Томского политехнического института, том 76, 1954.