3.1 Расчет зарядной схемы гин
U0=2*Uном=2*40=80 кВ
Время зарядки многоступенчатого ГИНа: (зададимся временем заряда в 3 секунды).
Защитное сопротивление цепи зарядки:
Среднее значение анодного тока выпрямителя при зарядке конденсатора до напряжения ,
Обратное напряжение:
Uобр=2Um=2*56.57=113.14 кВ
Коэффициент
использования зарядной установки:
,
где:
- напряжения на первой и на последней
ступенях ГИН соответственно.
Общий коэффициент использования ГИН :
=0.95*0.9*0.97=0.83
.
3.2 Проверка выбора мощности питающего трансформатора в схеме заряда
Требуемая мощность питающего трансформатора при односторонней схеме зарядки:
Требуемая мощность питающего трансформатора при двухсторонней схеме зарядки, т.е. для рассматриваемой схемы :
кВА
Потребляемая расчетная мощность (28,8 кВА) меньше номинальной мощности трансформатора равной 30 кВА, следовательно расчетная схема может быть запитана от заданного трансформатора.
3.3 Выбор схемы выпрямления
Вентили выбираем с учетом того, что U на вентильной сборке обратное должно быть больше Um в 2 раза, т.е. должно быть больше Uобр=113.14 кВ.
Исходя из этого условия выбираем:
Диодный столб: CДЛ 04-1500; Uобр=150 кВ; Iср.пр.=400 мА; D=19 мм2; l=225 мм
4 Расчёт сопротивлений гин
В качестве материала для сопротивлений могут быть использованы жидкости (в изоляционных трубках), керамические материалы, полупроводники, металлические и т.п. материалы.
Разрядное сопротивление:
Расчёт ведётся для случая, когда в разрядном сопротивлении выделяется вся энергия, запасённая в конденсаторах ГИН.
Энергия, выделенная в сопротивлениях ГИН:
Эквивалентное количество тепла:
С системе СИ:
Оно
расходуется на повышение температуры
провода (если пренебречь теплоотдачей
в окружающую среду), то есть
,
где
- удельная теплоёмкость материала
провода,
- масса проводов,
- повышение температуры провода.
Задавшись
допустимым превышением
,
получим массу провода:
,
с другой стороны:
,
где
- сечение провода,
- его длина,
- удельный вес материала провода. Но
сопротивление провода:
,
где
- удельное сопротивление материала
провода. Тогда, учитывая все равенства,
записанные выше, получим:
-
сечение провода
-
диаметр сечения провода
для
нихрома: 
В
основном, для изготовления сопротивлений
принята гребенчатая конструкция, тогда
нужная длина проволоки находится как: 
При
изготовлении сопротивлений следует
сходить из того, что градиент не
превосходит допустимой величины, обычно
Дж
Демпферное и фронтовое сопротивление:
Данные сопротивления рассчитываются на самый тяжёлый режим, когда на них выделяется вся накопленная энергия. Демпферные сопротивления можно расположить в ступенях. Расчет фронтового и суммарного демпферного сопротивления:
Демпферное сопротивление необходимее ещё развести по ступеням ГИН, т.е.:
Зарядные сопротивления:
Зарядные
сопротивления рассчитываются на режим
холостого хода, когда нет разрядного
сопротивления. В этом случае вся
запасённая в ГИН энергия выделяется
в
,
играющего роль разрядного сопротивления,
при котором должна получаться волна
максимальной длины, однако при этом
разница зарядных напряжений первой и
последней конденсационных ступеней
ГИН не должна быть больше допустимой.
Это соблюдается обычно при
.
R=Rзащ/2=74074/2=37037 Ом (т.к. защитных резистора два):
Произведем расчет зарядных резисторов:
