КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР


КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР
КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР

       
устройство, преобразующее низкое перем. напряжение в высокое пост. напряжение. В отд. каскадах перем. напряжения выпрямляются, а выпрямленные напряжения включаются последовательно и суммируются. Связь каскадов с источниками питания осуществляется через ёмкости или посредством взаимной индукции. Питание каскадов может быть как носледовательным, так и параллельным.
КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР1
Рис. 1. Схемы каскадных генераторов с последоват. питанием на ёмкостях: о — несимметричная (генератор Кокрофта — Уолтона); б — симметричная (генератор Халперна); С — ёмкости; В — электрич. вентили.
Среди ёмкостных К. г. с последоват. питанием наиболее распространены генератор Кокрофта — У о л т о н а (впервые построен в 1932 англ. учёными Дж. Кокрофтом и Э. Уолтоном, рис. 1, а) и симметричный генератор Халперна (1955) (рис. 1, б). На каждом конденсаторе C2, С4, С6, С8 создаётся пост. разность потенциалов, равная удвоенной амплитуде входного напряжения Uвх, а благодаря последоват. соединению конденсаторов выходное напряжение Uвых равно сумме этих разностей потенциалов.
КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР2
Рис. 2. Схемы генераторов с параллельным питанием каскадов: слева — с ёмкостной, справа — с индуктивной связью.
КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР3
Рис. 3. Каскадный генератор на напряжение 2,5 MB мощностью 26 кВт (СССР).
Число каскадов ограничено ростом падения напряжения под нагрузкой (пропорц. третьей степени числа каскадов). Распространены также К. г. с параллельным питанием с ёмкостной (рис. 2, слева) и с индуктивной (рис. 2, справа) связью. Кпд К. г. 70—80%, а у мощных К. г. с кремниевыми электрич. вентилями может превышать 90%. Максимально достигнутое напряжение и мощность у ёмкостных К. г. =5 MB и 200 кВт, у К. г. с индуктивной связью 3MB и 100 кВт. В СССР разработаны ёмкостные К. г. с напряжением до 2,5 MB (рис. 3). Традиц. область применения К. г.— электрофиз. аппаратура, и в первую очередь высоковольтные ускорители большой мощности. К. г. применяются также в электротехнике, рентг. аппаратуре, электронной микроскопии и др.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР

(КГ) - устройство для преобразования низкого перем. напряжения в высокое постоянное. Низкое напряжение выпрямляется в отд. каскадах, а затем полученные пост. напряжения включаются последовательно и суммируются. Связь каскадов с источником питания осуществляется через ёмкостные реактивные сопротивления или посредством взаимоиндукции.
012-148.jpg
Рис. 1. Схема каскадного генератора с последовательным (а) и параллельным (б) питанием: Хn - реактивные сопротивления, un - напряжения каскадов (n=1, 2, . . ., N), U н - напряжение на выходе генератора, u вх - напряжение источника питания.

При последоват. питании (рис. 1, а) перем. ток от источника питания к последующим каскадам протекает через сопротивления связи Xi предыдущих каскадов. Для генераторов этого типа характерны нелинейный рост внутр. сопротивления при увеличении числа каскадов N, а также зависимость распределения напряжения по каскадам от сопротивления нагрузки. <Наиболее известны ёмкостный КГ Кокрофта - Уолтона (1932; рис. 2, а) и симметричный ёмкостный КГ Хейлперна (1955; рис. 2, б), являющиеся развитием схемы, предложенной Г. Грейнахером (Н. Greinaher) в 1920. Для них падение напряжения под нагрузкой пропорционально N3.
012-149.jpg
Рис. 2. Схема каскадного генератора Кокрофта - Уолтона (а) и Хейлперна (б).

012-150.jpg
Рис. 3. Каскадныйгенератор по схеме Шенкеля.

У генераторов с параллельным питанием каскадов (рис. 1, б )падение напряжения пропорц. N, а распределение напряжений по каскадам не зависит от сопротивления нагрузки. Однако в этом случае сопротивления связи должны быть рассчитаны на полное напряжение КГ. <Схема КГ с ёмкостной связью и параллельным питанием (рис. 3) предложена М. Шенкелем (М. Schenkel) в 1919. Она используется в разработанных в 60-х гг. К. Моргенштерном (К. Morgenstern) и М. Клиландом (М. Cleland) генераторах, получивших назв. динамитрон. В динамитроне энергия в каскады передаётся через распределённые ёмкости между двумя возбуждающими электродами и т. н. градиентными полукольцами, установленными в каждом каскаде и образующими высоковольтную колонку КГ. <В 60-70-х гг. получили распространение КГ с индуктивной связью и параллельным питанием каскадов.
012-151.jpg
Рис. 4. Схема каскадного генератора с индуктивной связью каскадов и параллельным питанием.

Они представляют собой систему высоковольтных обмоток, индуктивно связанных с общей первичной обмоткой при помощи замкнутого, секционированного или разомкнутого магнитопровода. К обмоткам подключены схемы выпрямления, соединённые последовательно (рис. 4). Существуют однофазные и трёхфазные КГ с индуктивной связью; последние могут питаться непосредственно от пром. сети. <При заданной нагрузке напряжение U н на выходе КГ изменяется пропорц. напряжению источника питания, u вх, а при увеличении сопротивления нагрузки
012-152.jpg
Рис. 5. Зависимость напряжения на выходе каскадного генератора от напряжения источника питания (1) и сопротивления нагрузки (2).

R н стремится к нек-рой пост. величине U нхх - напряжению холостого хода (рис. 5). Кпд каскадных генераторов обычно составляет 70-80%, а у мощных генераторов с кремниевыми вентилями может превышать 90%. Макс, достигнутое напряжение ёмкостных КГ ок. 5 MB при мощности 200 кВт, а КГ с индуктивной связью - 3 MB при мощности 100 кВт. <Традиц. область применения КГ - электрофиз. аппаратура, и в первую очередь высоковольтные ускорители большой мощности. Они используются также в электротехнике, рентг. аппаратуре, электронноймикроскопии и др. устройствах, где требуются компактные источники высокого пост. напряжения с высокой стабильностью, большой мощностью и высоким КПД. Лит.: Ускорители. Сб., пер. с англ, и нем., М., 1962, с. 5-79; Комар Е. Г., Основы ускорительной техники, М., 1975; Альбертинский Б. И., Свиньин М. П., Каскадные генераторы. М.. 1980. М. П. Свиньин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР" в других словарях:

  • КАСКАДНЫЙ ГЕНЕРАТОР — (генератор КОКРОФТА УОЛТОНА), устройство, в котором создается постоянное высокое напряжение за счет умножения низкого переменного напряжения в контуре, содержащем выпрямители и конденсаторы. см. также ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ УСКОРИТЕЛЬ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • каскадный генератор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN cascade generator …   Справочник технического переводчика

  • каскадный генератор — pakopinis generatorius statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. cascade generator vok. Kaskadengenerator, m rus. каскадный генератор, m pranc. générateur en cascade, m …   Automatikos terminų žodynas

  • каскадный генератор — pakopinis generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cascade generator vok. Kaskadengenerator, m rus. каскадный генератор, m pranc. générateur en cascade, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Каскадный генератор —         Кокрофта Уолтона генератор, высоковольтный генератор, работающий по принципу умножения напряжения. Впервые К. г. был построен в 1932 Дж. Кокрофтом и Э. Уолтоном, которые с его помощью ускоряли ионы до больших энергий. К. г. состоит обычно …   Большая советская энциклопедия

  • каскадный генератор напряжения ускорителя — Устройство ускорителя заряженных частиц, в котором ускоряющее напряжение создается суммированием напряжения отдельных генераторов постоянного напряжения. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных частиц EN cascade generatorCockroft… …   Справочник технического переводчика

  • Каскадный генератор напряжения ускорителя — 42. Каскадный генератор напряжения ускорителя ускорителя заряженных частиц Устройство, в котором ускоряющее напряжение создается посредством схем умножения на Источник: ГОСТ 22491 87: Ускорители заряженных частиц. Термины и определения оригинал… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • КАСКАДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ — высоковольтный ускоритель, источником напряжения в котором служит т. н. каскадный генератор, преобразующий низкое переменное напряжение в высокое постоянное напряжение (до 5 МВ) …   Большой Энциклопедический словарь

  • каскадный ускоритель — высоковольтный ускоритель, источником напряжения в котором служит так называемый каскадный генератор, преобразующий низкое переменное напряжение в высокое постоянное напряжение (до 5 MB). * * * КАСКАДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ КАСКАДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ,… …   Энциклопедический словарь

  • КАСКАДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ — высоковольтный ускоритель, источником напряжения в к ром служит т. н. каскадный генератор, преобразующий низкое перем. напряжение в высокое пост. напряжение (до 5 MB) …   Естествознание. Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.