Анотація
Енергоємність вихідного кола імпульсного джерела високої напруги для газорозрядного навантаження визначається сукупністю енергій, що накопичуються в його реактивних елементах у робочих або перехідних режимах. Через пробої у вихідному колі високовольтних джерел електроживлення накопичена енергія може неконтрольовано вивільнятися і призводити до відмов елементів або до появи технологічних дефектів. Встановлено взаємозв'язок між величиною пульсацій вихідної напруги, опором навантаження, параметрами індуктивно- ємнісного вихідного фільтра, потужності джерела живлення та частоти його перетворення. Отримано аналітичні вирази, що дають змогу розраховувати параметри вихідного фільтра потужного високовольтного джерела електроживлення, виходячи з допустимої енергії, яка може накопичуватися у вихідному фільтрі при забезпеченні допустимих пульсацій напруги на виході перетворювача. Встановлено, що чим меншим є коефіцієнт затухання перехідних процесів, тим більшу енергію треба накопичувати у фільтруючих елементах для забезпечення необхідної якості вихідної енергії. На розрахунковому прикладі джерела живлення напругою 30 кВ, потужністю 450 кВт, частотою перетворення 20 кГц та вихідними пульсаціями менше 1 % показано, що задля реалізації без коливальних перехідних процесів за значних змінах струму навантаження, енергоємність вихідного фільтра може перевищувати величину 1 Дж/кВт. У разі збільшенні еквівалентної частоти перетворення ця величина може бути суттєво зменшена. Библ. 13, рис. 4.
Посилання
Vasyukov I. V., Pavlenko A. V., Puzin V. S., Zhivodernikov A. V., Batyukov A. V. and Shcherba-kov A. V.. High voltage switch-mode power supply for electron-beam technology with minimum load breakdown en-ergy. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1109. 2018. 012027. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1109/1/012027 .
Nazarenko O.K., Lokshin V.E. Dynamic characteristics of high-voltage power sources for electron-beam welding. Automatic Welding. 2005. No 1. Pp. 36-38. (Rus)
Komarov N.S., Martynov V.V. Development of the theory of transistor converters with high-frequency pulse modulation. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2007. No 1. Ch. 2. Pp. 73-75. (Rus)
Martynov V.V., Monzheran Yu.P., Mozharovsky A.G., Lebedev B.B., Smityukh G.E., Chaika N.V., Ivanov A.M. High voltage power supply for electron beam heating. Modern electrometallurgy. 2010. No 2. Pp. 57-60. (Rus)
Spivak V. M., Tereshchenko T. A., Shelyagin V. D., Mladenov G. M. Control systems of beam tech-nological installations. K.: Tekhnika, 1988. 272 p. (Rus)
Nazarenko O.K., Lanbin V.S. Investigation of high-voltage control circuits of the current of the weld-ing electron beam. Automatic welding. 2007. No 5 (649). Pp. 26-30. (Rus)
Lubinets G.Ya., Melnik V.I., Tugai B.A. Investigation of arc breakdowns in gas-discharge electron guns and its dependence on the parameters of the external circuit. Sat. abstract report IV All-Union Symposium on high-current electronics. Tomsk, 1982. Pp. 119-122. (Rus)
Shcherba AA, Suprunovskaya N.I. Synthesis of electrical circuits with capacitive energy storage in semiconductor generators of powerful discharge pulses. Tekhnichna Elektrodynamika. 2014. No 1. Pp. 3-11. (Rus)
Yagup V.G., Yagup E.V. Synthesis of an electrical system in the time domain by search engine opti-mization. Tekhnichna Elektrodynamika. 2015. No 2. Pp. 24-29. (Rus)
Martynov V.V., Lebedev B.B. Energy of the output circuit of the accelerating voltage source. Tekhnichna Elektrodynamika. 2013. No 4. Pp. 50-55. (Rus)
Golubev V.V. Calculation and optimization of the output LC filter of a switching AC voltage con-verter. Tekhnichna Elektrodynamika. 2012. No 1. Pp. 33–37. (Rus)
Novskyi V., Martynov V., Martynov D. Selection of the basic parameters of the grid-tied inverter with PWM in the mode of tracking the reference signal. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 2020. Pp. 323-327. DOI: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250102
Shcherba AA, Martynov V.V. High-voltage multiphase semiconductor converters with reduced energy storage for gas discharge installations. Tekhnichna Elektrodynamika. No 4. 2018. Pp. 65-69. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.065
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Array