Курсовая работа: Расчет высоковольтного генератора импульсных напряжений

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 R_к .

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.

От значения U зависит выбор напряжения источника заряда ГИН, которое должно иметь на выходе напряжение не менее В.

С учетом В и Ом форма импульса будет определяться по формуле:

При В, при В, В, кВ.

Определим уровень пульсаций по формуле ,

4.2 Определение фронта импульса и длины волны.

На рисунках 1 и 2 представлены графики напряжения на нагрузке.

По графику, представленном на рисунке 1, находим длительность спрямленного фронта волны с.

Определим погрешность ,

.

По графику представленном на рисунке 2, находим длину волны с.

Определим погрешность ,

.

Погрешности и не превышают допустимые ГОСТом отклонения:

5.Конструкционный чертеж ГИН

Конструкционный чертеж ГИН в 3-х проекциях представлен в Приложении 1.

Рис. 1. Определение фронта волны.

Рис. 2. Определение длины волны.

II. Расчет зарядного устройства ГИН.

1. Расчет процесса заряда ГИН

Для определения процесса заряда конденсатора воспользуемся методом расчета по углу отсечки за каждый полупериод. Приращение напряжения на конденсаторе за полупериод определяется уравнением:

,

где – угол отсечки,

– постоянная времени цепи заряда;

– угловая частота сети переменного тока 50 Гц.