Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.07.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 107 -

Рис.о-2-т. Принципиальная схема эысововольтасго генератора с ламповым генера­ тором.

ную характеристику, бла-одаря чему в случае пробоя пушви не проис-одит разрушения эяектродов.такнакпри возрастании тона напряжение быстро падает. Б схемах с ламповыми генераторами сравнм~пьно легко осуществляется стабилизация напряжения.

Для атого а оеточнуь цепь устанавливается усилитед> со охемой сравнения высокого напряжения с эталонным. Па рьс.и-2-2 приведена схвыя. высоковольтного трехфазного выпрямителя*

Рис.6-2-2. Сз^иа выпрямителя

для пртания сварочной °

электронно-лучевой

устьаовти

- 106 -

собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова. Повывающий трансформатор вапит-лваетсн от высокочастотного гвнера»ооа ГГ Г00/5О-11 мощностью 50 ква. В схеме преду­

смотрев» стабилизация напряжения путем обратной ОБ язи вы­ ходного напряжения с обмотками возбуждения генератора .Для сглаживвиИя пульсаций применен фильтр, состоящий из ёмко­ сти 0,01 мф. на 200 нв и индуктивности» помещенных в мас­

лячкй бах.

Для питания cwciei:, не трео'укщих стабилизированного напряжемя, применяют более простые выпрямители о возможно гэньгвй емкостью* что облегчает >-;ловйя рпгу.:ировкИ режи­

мов обработки.

Для питания свррочных и плавильных электронных уста- РОГОК раарабстаИь» и выпускаются блоки питания, построенные по описанным принципам, содержащие некоторые дополнитель­ ные блоки. Так.в блгче питания, разработанном в институте электросварки, разработан? охемч плавного снг.жения иока пучка после прекращения сварки (вывод кратера) и схема ста­ билизации тока пучка.

В блоке

питания

iffl-30/120 на 30 кв и 120

нвт предусмот­

рены схемы

питания

систем электронного нагрева катодов.Для

уменьиения

и регулирования пуяьоациь предусмотрен вольт-

добавочный

траьсфор'ятор.

 

При разработке

выссковольтных источников

постоянного

тока побходимо принимать меры к предотвращению разрушения

электродов пуьли и выходу из строя элемента

схемы в

случае

пробоев ыеждуэлект родного промежутка. 0дн;;ь

из

путей

умень­

иения вероятности разрушения электродов гушки

является

уменьшите емкости фильтра. При большой еп<исти

фильпа

раз­

рядный ток большой емкости кеизбекно приведет

к прожгу

и

выходу электродов из строя.

 

 

 

 

Уменьшения пульсаций, а следовательно,!'

уменьшения

ем-;

кости и -индуктивности фильтра добиваются путем примекзния многофазных выпрямителей.

Конструктивное оформление блоков питания электронно- ионных установок зависит главным образом от величины уско­ ряющего напряаения и мощности источника. В болшшнетве слу­ чаев втеоковольткые блс»-;1 размещаются в. баках с трансформа-


-109 -

горным маслом, снабженных высоковольтными проходнмми изо­ ляторами, в которых предусмотрены разъемы для стыковки с кабелем, соединяющим катодный узел пулки с источьиком вы­ сокого напряжения. В этих не баках размещают тоансформаторы накала и другие элементы схемы, находящиеся под вы­ соким потенциалов. В некоторых случаях схемы управления режимом обработки располагают г отдельных баках, соединяе­ м а с высоковольтными блоками с помои'ыо кабелей. Такая компановка несколько облегчает ремонт и обслуживание бло­ ков питания установок.

6-3. Схемы питания импульсных установок

Импульсный режим бомбардировки получчл расгростране^е для кратковременного локального г.агрева и используется для некоторых видоя сварки :: размерной обработки ма^ерчалов..

Известны несколько способов получения ИМПУЛЬСНЫХ пуч­ ков зронжанных частиц, основании:: на принципе модуляции тока пучка путем изменения потенциала ка управляющем элек­ троде при питании постоянным, переменным и пульсирующим напряжением, на принципе пропускания периодически отклоня­ емого лучка -гервз отверстие диафрагмы, ла принципа импульс­

ного ускорения заряженгых частиц

на

других принцилаг.

Наиболее широк в промин: :енных и

экспериментальных

abJKTooirao-лучевых установках применяется способ модуляции пуша при пмании катодного узла постоянней напряжением. Прн этом способе на управляющий электрод подается итрицательный относительна катода потенциал, превышающий готелциал запира­

ния лувпси. 71лн oi-пирания г.jTDKti на электрод поступает

импуль­

сное положительное п апрякение.

 

 

 

 

 

Поскольку в большинстве случаев пушчи работают при

за ­

земленном аноде

катодный узел

и блок

у п р е т лип

:аходятог

под выс .ким

1рлющ1.к (отрицательном)

г.от нциалом. В содт-

i1ТСТВИИ с требованием размерять блок управления под

высо­

ким потенциале а в ус га и в г тх npi.jeimsaT

в осногчон

два

 

ва~

р а н т а пита-!-!,

т пб'.в'ч варианту истсшик запирающего

"на­

пряге-..ая и говсоатор ранульсов

находятся под высоким

-огвн-



 

 

- н о

 

 

 

 

 

 

циалом

и напиты­

 

 

 

ваются

через

 

 

 

разделительные

 

 

 

трансфорлгторы

 

А

Бо втором -

под

 

 

гусоким

потенциа­

"J НГИ

 

лом нгходится

 

илько

источник

 

 

 

 

 

запирающего

на­

 

 

 

пряжения и в . о -

 

 

 

рлчная

обмотка

а.

 

 

импульсного

тран-

 

 

сформатэоа

(см.

 

 

 

Рис.6-3-1

Способы

подачи от"и-

оис 6-3-1).

В

первом

случае за ­

рающзго импульса "а

упрсзляющий

труднено jnpai ie-

электрод

пушки

 

ние реетма"и(дли-

1ельность имйуль-

са и чьсто^а повторения^ генератора имлульоов( пккак элементы управления находятся под высоким потенциалом. Эт* труднооти преодолеваются с помощь-э длинных ручек из изолирующих мате­ риалов или ьлементоь оптоэлектроники. Бо зторсм варианте всь элементы управления :е;:ератора импульсов находятся под низким потенциалом. Только вторичная обыотка импульсного трансформа­ тора должна быт* изолирована на полное ускоряющео напряжение.

Эти зе прпнтипы могно исчол, овать при разработке импул*.- сних схем с питпниеи пушек переменным ИЛИ пульоиручцы напря­ жением. При этом частота следования итпульсов де.;ается рав­ ней частоте переменного напряжения, н отпирание гушки осуще­ ствляется в, момент достижения готднциала катода амплитудного эначенря. Длительность импульса ч эюм случае гпредзляется требованилми к разбросу заряженных частиц пс энергией, заъи- t сящим от отклонения ускоряющего напряжения от амплитудного значелия. Если длительность чмпултеа не будет превышать 100-150 -в;сек, то пра питан«и» пушки напряжением промьтпленной частоты отклонение напряжения от амплитудного не превышает сотой доли процента. Ко смотри на простоту,схемн питания им­ пульсных иушек переменным напряжением не получали распростри-


- I l l -

нения. Одной из причин этого ЯВЛЯРТСЯ частые пробои при воздействии обретенной полуволны на; ряжения. Э'>от недоста­ ток может быть устранен путем использования длп ускорения

заряженных частиц пульсирующего напряжения, яапрк

iep

ьа -

пряжения, n o j . y 4 a e « o r o н в выходе простейшей схемы

удвоения.

Принцип получения импульсного режима показан

на

рис. 6-3-2,

Достоинством данной схемы являемся то,

что

вторичная

lt

Рис . 6 - 3 - £ . Принципиальная схема получения импульсного пучка при питании пупии пульсирующим напрпжение^

обмотка повышающего трансформатора иэготавл.гаается на напря­ жение в два раза менше , чем ускоряющее. 'I недостаткам схе ­ мы следует отнестч необходимость подавления переходных про­ цессов в трансформаторе np.i импульсной нагрузке. Переходные процеоы имеют месл.о и в схемах с постоянным и переменным на­ пряжением, что приводит к колебаниям напряжения Яри увеличе­ на*' длительности импульса. В качестве одной из мер подавле­ ния переходных процессов предлагается эксплуатировать источ­ ник в режиме постоянной наггузки и получать импульсные пучки путем пропускания сканирующего пучка чореа отверстие в диафрагме. В этом случае источн..т< ускоряющего напряжения по­ стоянно нагружен п'лком. Аналогичный метод получения импуль­ сов можно использоьать при питании пушки переменным напряже­ нием. Принцип метода показан на р т е . 6 - 3 - 3 . Пучок заряженных частиц проходит через отверстие в диафрагме только в те Ha­

- 112 -

Рис,* - 3 - 3 . Принцип получения импульсного пучча заряженных частиц пушки и отклоняющей си^теиы переменным напряжением

менты, когда "аьряж«ние нг. отклоняющих пластинах равно нулю, а на катоде - еипптудному значению (отрицательному). Такой ыатод отличается исключительной простотой. Для ускорения и отклонения можно [.спол^зовать переменное напряжение промыш­

ленной

ч а с о т ы , не при гая к CKJKHHH электронным схеиаь.Од-

H-IKO

днаф^г.иа, как ». ппи постояыок ускоряющем напряжетии,

несет бояъиую таловую нагрузку. Необходимость охлаждения

диафрагмы в ни .кий н^эффщиен™ токопрохогдения являются при­

чиной, препятствующей широкому применению его в промшленных установках. Известны только несколько специализированных ус­ тановок, в которых реализованы принпипы получения импугъсов путем пропуск; зия пучка через диафрагму.

Хорошо зарекомендовал сс 5я метод импульенсго питания пущ--, заклю' ающийся в той, что на катодный узея npi. зазем­ ленной аноде подадася импульсы ускоряющего напряжения необ­ ходимой длительности о заданной ча-т-той следованиг. Для генерированы импульсов используются схемы с частичные раз­

рядом емкости, с разрядом

формирующей лик ш и схемы с

маг­

нитными

ыодулятераыи. На рис.6-3-4 прияедсны [.ринципиадоНые

с*, «ь с

частичным разрядом

емкости г гриппующей линкс X

на

й и п у л ь м П З трансформатор,

со вторичной обмотки которого

им-