Расчет высоковольтного генератора импульсных напряжений (стр. 2 из 4)
Суммарная индуктивность конденсаторов:
Гн.Собственная индуктивность ГИН:
Гн.3.6 Определение индуктивности внешнего контура ГИН.
Длина внешнего контура равна:
,где
– высота ГИН до клемм конденсаторов,высота конденсатора до клемм:
м,длина шины подключения нагрузки:
м,длина ГИН:
м.Опорные изоляторы выбираются так, чтобы их полная высота составляла:
, при 
кВ/мм высота опорных изоляторов: 
м.Таким образом из таблицы 2, в соответствии с приведенной выше формулой, выбираем четыре опорных изолятора типа 3×ОНС–10–500, высота которых в сумме равна
м.Рассчитаем длину внешнего контура:
, 
м.Определяем индуктивность прямолинейных участков проводов по формуле:
Гн.Выполнив необходимые расчеты, можно определить полную индуктивность разрядного контура ГИН:
Гн.4. Расчет переходных процессов в разрядной цепи ГИН.
На рис.1 приведен контур цепи разряда ГИН.
Рис. 1.
Напряжение на нагрузке:
, где 
.Для перехода к оригиналу необходимо произвести преобразования для приведения изображения к табличному виду, имеющему оригинал:
Рассчитаем коэффициенты операторного уравнения
– (1), при 
. 
, 
, 
.Для дальнейшего расчета применим формулу Кардано. В уравнении
введем новую переменную: 
. После подстановки уравнение примет вид: 
, где: 
; 
, 
, 
.Уравнение (1) имеет один действительный корень и два сопряженных комплексных корня.
Действительный корень:
, где 
, 
.Комплексные корни:
, 
, 
.Далее уравнение
необходимо разложить на множители: 
,где
, 
; 
, 
.Делая обратную подстановку в последнее уравнение
, получим уравнение вида: 
,где
, 
. 
, 
.Расчет напряжения U.
Коэффициент, на который будет увеличено U:
следовательно
В.Определим
, 
,Рассчитаем форму импульса по формуле:
– (1), 
, 
– (2), 
.4.1 Определение уровня пульсаций и выбор величины Rк.
Для того, чтобы уровень пульсаций не превышал заданный:
, при построении графика напряжения на нагрузке методом подбора определяем сопротивление 
и емкость нагрузки 
.На первом этапе расчета
, но так как уровень пульсаций превышает заданный, то значение 
выбираем из диапазона 
, где 
, 
Ом.Методом подбора определяем значения
Ом.Поскольку фронт импульса и длина волны слишком велики, то увеличим
Ф.Увеличение начальных значений
ведет к снижению напряжения на нагрузке 
, поэтому, возникает необходимость увеличения коэффициента 
до величины 
. Тогда, напряжение 
В.Также добавочное сопротивление влияет на емкость ГИН в ударе:
и количество ступеней ГИН: n=13.
Таким образом, сопротивление
будет распределяется по ступеням ГИН равномерно: 
Ом.Полная индуктивность разрядного контура ГИН: Lгин= 1,799
Гн.