DE3421575A1

DE3421575A1 - Elektrischer impuls-generator

Info

Publication number: DE3421575A1
Application number: DE19843421575
Authority: DE
Inventors: Dietrich 5060 Bergisch Gladbach Steingroever; Erich Dr.-Ing. 5300 Bonn Steingroever
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1985-12-12

Description

Elektrischer Impuls - Generator Die Erfindung betrifft elektrische Impuls - Generatoren zur Erzeugung hoher Strom-Impulse in einer Induktivität durch Entladen eines Kondensators , wie sie zum Magnetisieren von Dauermagneten , zum Ausrichten von Magnetpulverg in der Fertigung von anisotropen bauermagneten , zum mechanischen Verformen von Werkstücken oder zur Erzeugung hoher Magnetfelder in der Atomtechnik verwendet werden Impuls-Generatoren dieser Art sind bekannt. Sie sind vorteilhaft mit Metallpapierkondensatoren ausgerüstet , die problemlos umgepolt werden können. Es ist auch vorgeschlagen worden, die nach der Lntladung des ondensators in einer Induktivität gespeicherte elektrische Energie ganz oder teilweise in einem Kondenzator aufzufangen. Dieser kann ein zweiter Kondensator sein ; es kann aber auch der entladene kondensator selbst ganz oder teilweise mit der ursprünglichen Pola-itat aufgeladen werden ( DPA 28 06 00 . 6 ) in anderes bekanntes Gerät zum Magnetisieren und E-ntmagnetisieren von Dauermagneten besitzt einen Stromkreis , der aus einer Reihenschaltung eines Kondensators, einer Magnetisier - und Entinagnetisierspule und eines elektronischen Schalters gebildet ist , sowie mit einem Umscha ter ausgerüstet ist, der aus einer parallelzum Kondensator geschlteten Diode und zwei Schaltern besteht , über die die Diode wahlweise mit dem einen oder mit dem anderen Ende der Magnetisier - und :ntmagnetisierspul zusammenschaltbar ist ( DAS 24 47 763 ) Die Frlindung löst die Aufhabe , eine besonders einfach und wirksame Schaltung anzugeben , die Magnetisieren und oder Magnetisieren erlaubt.
Sie betrifft einen elektrischen rmpuls - Generator zur Erzeugung hoher Stromimpulse in einer Induktivität durch Entladung eines Kondensators bei dem die nach der Entladung des Kondensators in der Induktivität gespeicherte Energie ganz oder teilwei in einem Kondensator wieder aufgefangen wird und ist gekennzeichnet durch zwei antiparallel elektronische geschaltete , unipõlare/Hochstromschalter , die mit dem Kondensator una der Induktivität in Serie liegen und einzeln oder zuscamen eingeschaltet werden können.
Die Schaltung eines Impuls - Generators nach der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Der über den Schalter 1 aufgeladene Kondensator 2 mit der Kapazität C ist mit der Spule 3 mit der Induktivität L und dem Widerstand R ( z.3. einer Magnetisierspule ) über die antiparallel geschalteten Thyristoren 4 und 5 verbunden Die Wirkungsweise beim Magnetisieren ist folgende Der geladene Kondensator 2 wird durch Zünden des Thyristors 4 mit dem Zündkrcis 6 über die Spule 3 entladen . Ist die Konstante groe gegen 1 , so wird ein erheblicher Teil der elektrischen Energie wieder in dem Kondensator 2 aufgefangen ( z.B. 90 % bei w# = 30 oder 82 % bei kr = 15 ). Erfindungsgemäß soll deshalb a # 15 sein , d.h. 4 L / R² # 56 C Beim nächsten Nagnetisiervorgang wird der Thyristor 5 mit dem Zindkreis 7 gezündet und der Stromimpuls wieder zum Magnetisieren benutzt.
Dabei ist die St-::omrichtung umgekehrt zu der beim ersten Nagnetisiervorgang. Der Strom J ( t ) für beispielsweise ,r = 45 ist in Fig. 3 dargestellt . Wenn ## groß gegen 1 ist , ist dieser Impuls nur wenig kleiner als der vorhergehende ; z.B. ist bei wZ= 30 das Strommaximum 95 % des vorhergehenden Naximums Darf keine Umkehr der Stomrichtung stattfinden , so kann &ie Induktivitat umgepolt werden oder durch Linfjgen von 4 Dioden 8 die Stromrichtung in der Spule gleichgehalten werden , sodaß der Kondensator nach Jedem Nagnetisiervorgang auch wieder mit der gleichen Polarität aufgeladen ist . Über den Schalter 1 kann er nun wieder voll aufgeladen werden.
Der Stromverlauf ist in Fig. 4 dargestellt Zum Entmagnetisieren werden beide Thyristoren 4 und 5 gleichzeiti1 und dauernd gezündet , sodaß eine oszillierende Entladung mit abklingen.
der Amplitude entsteht , wie in Fig. 5 gezeigt Bei der Herstellung von Dauermagneten aus anisotropem Dauermagnet-Pulver ist abwechselndes Magnetisieren und Entmagnetisieren erforderlic} losen/ Magnetisieren zum Ausrichten des Pulvers in der Preßform vor dem Pressen , dann Entmagnetisieren des Preßlings nach dem Pressen , wenn er noch in der Preßform ist , damit er beim Herausnehmen aus der Form nicht zerfällt ( durch die gegenseitige Abstoßung der magnetisierten ;FulPerteilchen ) und leicht gehandhabt werden kann . Eine derartige Folge von Magnetieier - und tntmagnetisier -Impulsen entsteht erfindungs gemäß durch entsprechendes , abwechselndes Zünden der Thyristoren 4 un 5 in der Schaltung von Fig. 1 : Magnetisieren durch Zünden des Thyris tors 4 , Entmagnetisieren durch gleichzeitiges Zünden der beiden Thyristoren 4 und 5 . Der Stromverlauf J ( t ) und die zeitliche Aufeinanderfolge der Phasen des Magnetisierens und Orientierens , des Pressens und des Entmagnetisierens des Presslings sind in Fig. 6 dargestellt Zum Schutz der Thyristoren gegen zu schnellen Stromanstieg ist es zweckmig , in Serie mit dem Kondensator eine in Sättigung gehende Eisendrossel zu schalt n - Leerseite -

Claims

Patentansprüche W Elektrischer Impuls - Generator zur Erzeugung hoher Stromimpulse in einer Induktivität durch Entladung eines Kondensators , bei dem die nach der Entladung des Kondensators in der Induktivität gespeicherte elektrische Energie ganz oder teilweise in einem Kondensator aufgefangen wird , gekennzeichnet durch zwei antiparallel geschaltete , unipolare Hochstromschalter, die mit dem Kondensator und der Induktivitkt in Serie liegen und einzeln oder zusammen eingechaltet werden können
2) Elektischer Impuls - Generator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hochstromschalterabwechselnd eingechaltet werden und jeweils einen Impuls abwechselnder Richtung durch die Induktivität durchlassen.
3) Elektrischer Impuls - Generator nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichne daß vor jedem Auslösen eines Impulses der Kondensator wieder auf die volle Spannung nachgeladen wird, wobei gegebenenfalls die Ladespannung der Kondensatorspannung entsprehchend umgepolt wird 4) Elektrischer Impuls - Generator nach Anpruch 1 bis 3 , durch gekennzeichnet , daß vor jedem Impuls die Induktivität entsprechend der gewünschen Stromrichtung umgepolt wird =) Elektrischer Impuls - Generator n--ch Anspruch 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , daß beide Hochstromschalter gleichzeitig gezündet werden und bleiben, sodaß eine oszillierende Entladung des Kondensators über die Induktivität entsteht 6) Induktivität für die Anvennung mit einem Impuls - Generator z.ch Anspruch 1 bis 5 , dadurch g kennzeichnet , daß das Verhaltnis L/R2 grober als 56 x C ist 7) Anwendung des Impuls - Generators nach Anspruch 1 bis 6 btim Iwagnetisieren oder Entmagnetisieren von Dauermagneten 8) Anwendung des Impuls - Generators nach Anspruch 1 bis 7 bsi der Herstellung von anisotropen Dauermagneten zum Orientieren des dauermagnetischen Pulvers durch einen magnetisierenden Impuls und zum Entmagnetisieren des Presslings nach dem Pressen in der Pressform durch einen oszillierenden Impuls 9) elektrischer Impuls - Generator nach Anspruch 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , daß in Serie mit dem Kondensator eine Drossel mit eisenkern liegt