ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к геофизике, а более конкретно к устройствам питания геофизических диполей, и предназначена для использования при проведении электроразведочных работ и работ по прогнозированию землетрясений методом зондирования становления поля в ближней (ЗСБЗ) и в дальней (ЗСД) зонах. Установка предназначена для генерирования периодического сигнала в виде последовательности импульсов заданной формы с целью накопления в приемных станциях сигнала в течение относительно длительного периода времени, и позволяет обеспечить при значительно меньших по амплитуде токах питание диполя, чем в одиночном импульсе.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков, по технической сущности и достигаемому результату является установка ЭИС-630, созданная на Научной станции ИВТАН СССР в г.Фрунзе. (АН СССР, Институт высоких температур, Отчет №81016982, М. 1986 г. «Разработка, создание и исследование стационарной импульсной системы возбуждения зондирующих электромагнитных полей с амплитудой тока в диполе до 630 ампер, применительно к условиям фрунзенского прогностического полигона.)
Установка содержит источник энергии с преобразователем переменного тока в постоянный, соединенный с коммутатором, и систему управления, соединенную с преобразователем и коммутатором..
Недостатком известного устройства является его недостаточная мощность, длительное время накопления в приемных станциях сигнала, что ограничивает площадь, глубину зондирования, а также точность крупномасштабного изучения глубинного строения земной коры на обширной территории во всем спектре глубин.
Полезная модель направлена на достижение технического результата.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для формирования электромагнитных импульсов в
земной коре содержит источник энергии с преобразователем переменного тока в постоянный, коммутатор и систему управления, а также блок накопления энергии и импульсный стабилизатор тока, установленные между источником энергии с преобразователем и коммутатором. Коммутатор выполнен в виде блока силовых тиристоров на ассиметричных запираемых тиристорах. Устройство имеет датчик тока, установленный после коммутатора и связанный обратной связью с системой управления, а система управления содержит устройство сравнения заданных параметров тока с фактическими, а также снабжена блоком ШИМ (широтно-импульсный модулятор.
Благодаря такому выполнению, устройство позволяет расширить площадь зондирования и повысить точность крупномасштабного изучения глубинного строения земной коры за счет обеспечения возможности генерирования периодического сигнала в виде последовательности мощных импульсов заданной формы с управляемыми параметрами по амплитуде до 5000 А, длительности, частоте и переднему фронту.
На фиг. представлена схема предлагаемой установки.
Электроимпульсная установка содержит источник энергии с преобразователем переменного тока в постоянный 1, коммутатор 2, и систему управления 3, а также блок накопления энергии 4 и импульсный стабилизатор тока 5, установленные между источником энергии с преобразователем 1 и коммутатором 2. Коммутатор 2 выполнен в виде блока силовых тиристоров (БСТ) на асимметричных запираемых тиристорах. Система управления 3 содержит устройство сравнения заданных параметров тока с фактическими (достигнутого значения тока нагрузки) 6 и блок формирования широтно-модулированных импульсов модулятора После коммутатора 2 установлен датчик тока нагрузки 8, связанный обратной связью с устройством сравнения 6 системы управления 3.
В качестве источника энергии могут быть использованы или автономная электростанция, выполненная по схеме «Мотор - Генератор», или электросеть переменного тока с преобразователем переменного тока в постоянный 1, величина которого регулируется по команде системы управления 3.
Блок накопления энергии 4 построен на конденсаторах большой емкости, выпускаемых промышленностью.
В импульсном стабилизаторе тока 5, выполненном на мощных IGCT-тиристорах и оснащенном LC-фильтром, осуществляется формирование крутизны переднего фронта и амплитуды импульса тока, которые задаются блоком ШИМ 7 системы управления 3, и обеспечивается заданный уровень пульсации тока.
Коммутатор 2, выполненный на асимметричных запираемых тиристорах, осуществляет преобразование тока в импульсный ток заданной формы, частоты и длительности.
Система управления 3 построена по модульному принципу и состоит из управляющего компьютера с органами управления и отображения и распределенной вычислительной системой. Система управления 3 осуществляет управление источником энергии с преобразователем 1, блоком накопления энергии 4, импульсным стабилизатором тока 5 и коммутатором 2. Система управления 3 имеет устройство сравнения заданного тока с достигнутыми значениями тока нагрузки 6, и блок формирования широтно-модулированных импульсов (блок ШИМ) 7, для обеспечения заданной крутизны переднего фронта и амплитуды импульса тока. В качестве излучающего диполя 9 используется заземленная линия - электрический диполь или незаземленная рамка - петля - магнитный диполь.
Предлагаемая установка работает следующим образом. После включения установки в сеть преобразуется трехфазный переменный ток в постоянный и поступает на вход блока накопления 4 и появляется возможность регулирования импульса тока в диполе 9. Одновременно система управления 3 подает сигналы на коммутатор 2 и импульсный стабилизатор тока 5. Ток через импульсный стабилизатор тока 5, коммутатор 2, датчик тока 8 поступает на диполь 9. При этом сигнал с датчика тока 8 поступает на вход устройства сравнения 6 системы управления 3 для формирования корректирующего сигнала на импульсный стабилизатор тока 5.
Благодаря такому выполнению установка позволяет осуществить генерирование периодического сигнала в виде последовательности мощных импульсов заданной формы и необходимой полярности с управляемыми параметрами по амплитуде, длительности, частоте и переднему фронту для накопления в приемных станциях сигнала в течение относительно
длительного периода времени, и позволяет обеспечить, при значительном меньших по амплитуде токах, питание диполя 9.
Установка является мощным источником электрической энергии и предназначена для реализации метода зондирования становления поля в ближней (ЗСБЗ) и в дальней (ЗСД) зонах.