Конструкция генераторного блока

Конструкция генераторного блока выполняется таким образом, чтобы уменьшить вероятность появления паразитных колебаний. По возможности, элементы анодной цепи не размещают вблизи сеточной. Часто элементы сеточной и анодной цепи отделяют экраном (см. рис. 14). На этом экране размещают конденсаторы обратной связи Со”, (см. рис. 6, 7), что значительно уменьшает вероятность возникновения паразитных колебаний и улучшает фазовые соотношения анодного и сеточного токов. Эта конструкция использовалась в генераторах, разработанных во ВНИИТВЧ.

На рис. 15 представлена конструкция анодного бачка генераторной лампы, а также токоподводов к выводам катода и сетки. В схемах с общим катодом анод генераторной лампы находится под высоким напряжением. Для того, чтобы избежать утечки тока по воде, шланги водяного охлаждения делают достаточно длинными и размещают на стенде водяного охлаждения (рис. 15, 16).

На рис. 17 представлена конструкция батареи керамических конденсаторов. На рис. 18 изображен керамический проходной конденсатор. Такие конденсаторы служат для экранирования ВЧ блоков с целью уменьшения помех радиосвязи. Через них в генераторный блок вводятся постоянные составляющие анодного и сеточного токов. Постоянный ток проходит по шпильке, а переменный ток рабочей частоты уходит на землю через проходной конденсатор. Для ввода тока накала также используются проходные конденсаторы (см. рис. 14). Так как сопротивление цепи накала мало (например, у лампы ГУ-23А напряжение накала U_н= 12 В, ток накала I_н 230 А, r_н= U_н/I_н= 0,05 Ом), то емкость проходных конденсаторов должна быть велика, чтобы высокочастотный ток уходил через нее на землю. Поэтому в данном случае используются бумажно-масляные конденсаторы, которые обладают значительно большей емкостью.

Основные разделы курсового проекта

Исходные данные для расчета

Для выполнения проекта необходимо знать параметры нагрузки. Возможно несколько вариантов: печь для плавки металла, индуктор для закалки, индуктор для закалки. Во всех случаях задаются частота, мощность, напряжение на печи, cosφ . В некоторых случаях задаются начальные и конечные параметры нагрузки. При изменении нагрузки частота генератора не должна не выходить за пределы, установленные стандартом.

Выбор схемы генератора

В зависимости от параметров нагрузки выбирается одноконтурная или двухконтурная схема генератора. Наиболее часто используемые в электротехнологии схемы рассмотрены в литературе [1, 2, 9]. Необходимо обосновать целесообразность использования выбранной схемы контуров генератора.

Выбор и расчет генераторной лампы

По заданной колебательной мощности выбирается генераторная лампа из справочников, например [3]. Производится ее расчет на критический или слабо перенапряженный режим. Методика расчета генераторной лампы изложена в литературе [4, 8].

Расчет закалочного трансформатора

При проектировании генератора для высокочастотной закалки стальных изделий необходимо выполнить расчет закалочного трансформатора. Расчет выполняется методом последовательных приближений [6] .

Расчет колебательной системы

Рассчитывается электрическая схема системы контуров по [1, 2].

Расчет вспомогательных цепей

Производится расчет гридлика, разделительных и блокировочных элементов.

Конструктивный расчет

Делается конструктивный расчет высокочастотных дросселей, контурных индуктивностей и индуктивности обратной связи.

Выбор конденсаторов

Выбор конденсаторов производится по справочникам, например [8], исходя из их емкости, напряжения и реактивной мощности.

Частотный анализ схемы

Целью частотного анализа является определение частот самовозбуждения ВЧ - генератора. В случае, если не обеспечивается самовозбуждение генератора на заданной частоте или определено, что генератор может возбуждаться на двух или более частотах (явление ''затягивания"), то необходимо изменить параметры схемы и расчет провести заново. Частотный анализ проводится на ЭВМ с помощью программы расчета частотных характеристик.

Расчет анодного выпрямителя

Производится расчет анодного выпрямителя, в результате которого выбираются тип вентилей, их количество анодный трансформатор.

Разработка схемы автоматики

Разработать схему автоматики генератора, предусматривающую:

1. Блокировку дверей и охлаждения анода генераторной лампы.

2. Строгую последовательность включения I ступени накала, П ступени накала и анодного напряжения.

3. Сигнализацию включения соответствующих цепей.

Разработка электрической схемы генератора и конструкции генераторного блока

Выполнить полную электрическую схему генератора, в нее включить приборы для измерения токов и напряжений, защиту от аварийных режимов.

По результатам электрического и конструктивного расчетов разрабатывается конструкция генераторного блока, в которой предусматриваются все необходимые меры для предотвращения паразитных колебаний.