Труды КНЦ вып.26 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 7/2014(26))

Как следует из приведенных данных, диспропорция в размерах электротехнического и технологического блоков очень значительна - площадь электротехнического блока в 20 раз больше площади, занимаемой измельчительной камерой. В связи с этим следует указать еще на один аспект проблемы - создание технологических комплексов на производительность, сопоставимую с машинами механического принципа действия. Наращивание параллельно работающих электроимпульсных дезинтеграторов заведомо является проигрышным, оптимально не компонуемым вариантом. Анализ характеристик электроимпульсных измельчительных машин производительностью 1 т/ч, приведенных в [4], дает чуть лучший, но все еще неудовлетворительный результат. В последние два десятилетия были обоснованы возможности существенного улучшения массогабаритных характеристик электротехнологических электроимпульсных установок [8-11]. Электротехническое оборудование на базе зарядных устройств по схеме высокочастотного преобразования напряжения и генераторов импульсов на базе импульсных трансформаторов способно на порядок улучшить массогогабаритные характеристики электроимпульсных установок и открыть путь к созданию технологических комплексов повышенной производительности с оптимальной компоновкой электротехнической и технологической частей установки. Произошедший в последние два десятилетия революционный прорыв в выпрямительной технике, связанный с совершенствованием полупроводниковой элементной базы и ферромагнитных материалов и с переходом к схемам высокочастотного преобразования напряжения, позволяет практически на два порядка улучшить массогабаритные характеристики зарядных устройств, повысить КПД энергопреобразования. В России и за рубежом освоено производство источников питания нового класса, и они практически вытеснили все прежние модели источников питания в промышленности, которые работали от сети переменного тока, в том числе даже модели с высоким уровнем выходной мощности. Новые источники питания по уровню напряжения и мощности в достаточной мере отвечают требованиям, предъявляемым условиями электроимпульсной технологии, и дальнейшие исследования по проблеме зарядных устройств сводятся к вопросам их адаптации к разрядно-импульсному режиму работы генераторов импульсов и высокому уровню рабочих напряжений. Импульсные трансформаторы (ИТ) в схемах генерирования высоковольтных импульсов. Разработка генерирующей аппаратуры для электроимпульсной технологии на основе импульсных трансформаторов в КНЦ РАН была начата еще в 1970-х гг. Импульсное трансформирование с целью существенного уменьшения габаритов и веса генератора импульсов рассматривалось как альтернатива схеме многоступенчатого генератора Аркадьева - Маркса. С учетом опыта использования импульсных трансформаторов в импульсной технике в [12] были предложены возможные схемные решения импульсного трансформирования для электроимпульсной технологии. В разработке конструкций импульсных трансформаторов приняли участием Тольяттинский филиал Всесоюзного энергетического института (ТФ ВЭИ) и Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры (НИИЭФА). В варианте погружного исполнения в скважину (ТФ ВЭИ) использована схема каскадного умножения (рис.1а), а в варианте для наземного исполнения для технологий, предусматривающих использование в качестве рабочей среды воды, - схема однокаскадного трансформирования с контуром обострения высоковольтных импульсов (рис.1б) (ВНИИЭФА). В качестве магнитопровода в трансформаторах использовалось трансформаторное железо.