Материал: Sb95750

удалении друг от друга. По возможности, элементы анодной цепи не размещают вблизи сеточной. Часто элементы сеточной и анодной цепи отделяют экраном. Следует обратить внимание на конструкцию, представленную на рис. 14. Долгое время не удавалось создать надежно работающие промышленные генераторы для электротермии на частоты выше 440 кГц. Трудность была преодолена разработкой конструкции которая получила название «солнышко». В этой конструкции не только анодная и сеточная цепь отделены экраном. Емкость С"о на рис. 7 реализуется в виде нескольких конденсаторов, которые размещены вокруг лампы в виде звезды, 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, где они скручиваются в спираль (рис. 15, 16).

На рис. 17, 18 представлены конструкции батарей керамических конденсаторов К15-У, применяемых в качестве контурных емкостей. На рис. 19 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 Uн = 12 В, ток накала Iн = 230 А, rн = Uн /Iн = 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. На рис. 19...21 представлены некоторые узлы лампового генератора.

ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Исходные данные для расчета

Для выполнения проекта необходимо знать параметры нагрузки. Возможно несколько вариантов: печь для плавки металла, индукционный плазмотрон, индуктор для закалки. Во всех случаях задаются частота, мощность,

16

напряжение на печи, cos φ. В некоторых случаях задаются начальные и конечные параметры нагрузки. При изменении нагрузки частота генератора не должна 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], [10]. 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], [9].

Расчет закалочного трансформатора

При проектировании генератора для высокочастотной закалки стальных изделий необходимо выполнить расчет закалочного трансформатора. Расчет выполняется методом последовательных приближений [7] .

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

17

«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, а так же 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, II ступени накала и анодного напряжениия;

3)сигнализацию включения соответствующих цепей.

Разработка электрической схемы генератора и конструкции генераторного блока

Выполнить полную электрическую схему генератора. Она должна состоять из схем высокочастотного блока, выпрямителя, цепей накала, автоматики.

Проходной конденсатор цепи накала

Экран

Рис. 14. Конструкция экрана генераторной лампы

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

18