Лившиц А. Л., Рогачев И. С.
Генераторы периодических импульсов сильного тока
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА
ЛЕНИНГРАД
1959
Книга посвящена классификации, обзору, описанию принципов действия и выводу основных зависимостей для генераторов периодических импульсов сильного тока, применяемых в настоящее время главным образом для целей электроэрозионной обработки металлов.
В книге рассматриваются схемы и типы релаксационных, электронных, ионных и машинных генераторов симметричных и несимметричных знакопеременных и униполярных импульсов сильного тока, приводятся сравнительные данные и рекомендации по использованию. Наибольшее внимание уделяется системам генераторов, получивших уже промышленнное применение.
Книга рассчитана на инженерно-технических и научных работников, занимающихся вопросами специальных видов обработки металлов, электропривода и другими областями применения импульсной техники сильных токов, а также работающих в области специального' электромашиностроения.
Содержание книги
Генераторы периодических импульсов сильного тока
Введение
Глава первая. Классификация и основные соотношения для периодических импульсных токов
1-1. Классификация импульсов и их характеристики
1-2. Основные соотношения для периодических импульсных токов при работе на нагрузку из R, L и С
Глава вторая. Особенности работы генераторов импульсов в электроэрозионных установках
2-1. Краткие сведения об электроэрозионной обработке металлов
2-2. Разновидности электроэрозионной обработки
2-3. Электрические характеристики эрозионной нагрузки
Глава третья. Релаксационные генераторы знакопеременных импульсов
3-1. Генератор типа RC
3-2. Генератор типа RCL
3-3. Генераторы типа LC и СС
3-4. Генераторы типа RCLL и RCR
3-5. Генераторы с импульсным трансформатором
Глава четвертая. Машинные генераторы знакопеременных импульсов
4-1. Синхронные генераторы
4-2. Индукторные генераторы
Глава пятая. Электронно-ионные генераторы униполярных импульсов
5-1. Электронные генераторы
5-2. Ионные генераторы
Глава шестая. Машинные Генераторы униполярных импульсов без коммутатора
6-1. Типы генераторов
6-2. Униполярные генераторы импульсов
6-3. Генераторы синусоидальных импульсов с полупроводниковыми вентилями
6-4. Генераторы несинусоидальных импульсов с полупроводниковыми вентилями
Глава седьмая. Машинные генераторы униполярных импульсов с коммутатором
7-1. Принцип действия и типы коммутаторных генераторов
7-2. Основные соотношения в коммутаторных генераторах
7-3. Промышленные образцы однофазных коммутаторных генераторов
7-4. Другие типы коммутаторных генераторов
7-5. Униполярно-коммутаторный генератор (УКГИ)
Литература
Алфавитный указатель
Введение
За последнее время в технике, медицине и биологии получают большое распространение импульсные методы, характеризуемые прерывистой посылкой отдельных порций энергии (импульсов энергии). Наиболее широкое применение эти методы получили в радиоэлектронике. Они являются основой радиолокации, импульсной радиосвязи и радиоизмерений, используются в аппаратуре телевидения, кибернетических машинах, в различных устройствах автоматики и телемеханики и для многих других целей.
В литературе [Л. 1—9] под термином «импульсная техника» обычно понимают отрасль радиоэлектроники, занимающуюся изучением вопросов генерирования, преобразования и передачи импульсов различной формы преимущественно небольшой продолжительности, большой скважности и малой энергии. При этом на первый план выдвигаются проблемы формирования и передачи импульсов, энергетической же стороне импульсных установок уделяется меньше внимания.
Развитие импульсных методов показывает, что их применение не ограничивается только радиотехническими устройствами. В настоящее время они получают распространение и в электротехнике сильных токов. Одной из областей использования этих методов в электротехнике является импульсная сварка. В последние десятилетия получили новое применение периодические импульсы сильного тока и относительно больших энергий в электроэрозионной обработке металлов. В 50-х годах получил развитие импульсный электропривод, в частности для станков с программным управлением. Весьма перспективным является применение импульсных методов в установках для управления термоядерными реакциями, в мощных ускорителях заряженных частиц и многих других областях. За последние 10—15 лет главным образом в СССР и частично за рубежом разработан ряд новых типов и большое количество схем генераторов периодических импульсов сильного тока, получивших применение в промышленности.
Все это свидетельствует о начале формирования нового раздела прикладной электротехники — раздела периодических импульс я ых сильных токов. Длительность импульсов, применяемых в импульсной технике сильных токов, и их энергия, как правило, значительно больше, а скважность меньше, чем в импульсных радиотехнических устройствах. Энергетическая сторона импульсных установок приобретает решающее значение, в то время как требования к стабильности частоты и отсутствию искажений формы импульсов в большинстве случаев не столь важны.
Таким образом, в настоящее время импульсная техника включает в себя два основных направления, использующих соответственно методы и средства радиоэлектроники и электротехники сильных токов. Естественно, что методы и технические средства, специфические для каждого направления, по мере развития импульсной техники как самостоятельной дисциплины синтезируются.
Теоретические и практические проблемы, относящиеся к применению импульсных методов в радиоэлектронике, освещены в специальной обширной литературе. В то же время, за исключением нескольких журнальных статей, почти отсутствуют работы, посвященные вопросам анализа, теории и расчету генераторов периодических импульсов сильного тока.
Целью настоящей книги является изложение принципов работы, основных соотношений и рекомендаций по промышленному применению различных типов генераторов периодических импульсов сильного тока, используемых в настоящее время преимущественно при электроэрозионной обработке.
Отсутствие достаточного опыта в применении новых типов подобных генераторов в других областях техники затрудняет дачу рекомендаций по их использованию. Этот опыт в настоящее время только накапливается, и можно полагать, что создание новых генераторов периодических импульсов сильного тока приведет к расширению их использования в ряде областей, не связанных с электроэрозионной обработкой, например, в электрохимии, для целей управления мощными электроприводами, для специальных видов электросварки, электролова рыб и др. Наряду с этим можно ожидать появления новых областей применения периодических .импульсных сильных токов.
В книге рассматривается свыше 35 различных систем генераторов периодических импульсов сильного тока, основанных на принципах генерирования, применяемых в радиоэлектронике (релаксационные и электронные генераторы) и в технике сильных токов (ионные и машинные генераторы).
Некоторые типы генераторов импульсов в книге не рассматриваются вследствие того, что они достаточно широко описаны в специальной литературе (например, игнитронные прерыватели, применяемые в импульсной электросварке), либо не выявлены пока перспективы их промышленного применения (электрохимические, электромеханические и ртутно-струйные прерыватели), либо отсутствуют конкретные разработки систем для генерирования импульсных сильных токов (электромагнитные статические нелинейные преобразователи типа пиктрансформаторов, бесконтактных реле и т. п.). Из рассматриваемых в книге систем наибольшее внимание уделяется генераторам, получившим широкое промышленное применение (релаксационные генераторы несимметричных знакопеременных импульсов типа RC и RCL, ионные и машинные коммутаторные генераторы униполярных импульсов).
Технологическое использование генераторов для целей электроэрозионной обработки освещается в книге только в той минимальной мере, которая необходима для постановки требований к генераторам, определения необходимого диапазона режимов и оценки их качества.
Настоящая работа является, насколько известно авторам, первой попыткой систематизации и анализа нового обширного класса генераторов периодических импульсов сильного тока; поэтому авторы, отдавая себе отчет в трудности этой задачи, будут благодарны за замечания по существу данной работы.
Приводимые в книге данные по анализу и расчету зависимых релаксационных генераторов знакопеременных импульсов, ионных и машинных генераторов униполярных импульсов и некоторых других систем получены авторами при проведении исследований на кафедре электрических машин Харьковского политехнического института им. В. И. Ленина (ХПИ), в отделе электрофизических методов обработки Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС), в Конструкторском бюро при ЭНИМС (КБ ЭНИМСГ) и на Харьковском электромеханическом заводе (ХЭМЗ). Авторы считают своим долгом отметить большую работу, проведенную в тесном содружестве коллективами указанных организаций, особенно заводом ХЭМЗ, изготовившим первые образцы машинных генераторов импульсов и освоившим их серийное производство.
Авторы благодарны акад. Костенко М. П. и проф докт техн. наук Стекольникову И. С. за ценные советы и'замечания, высказанные ими в процессе проведения исследовании.
Скачать книгу "Генераторы периодических импульсов сильного тока". Государственное энергетическое издательство, 1959
|
