После достижения заданной величины напряжения заряда емкостного накопителя энергии, источник готов к излучению импульса. Сигнал «Fire», который принимается радиостанцией, затем детектируется и низкочастотным сигналом поступает в ПУ, где декодируется и выделяется импульс «Fire» - «Огонь» и запускается процесс задержки «Fire delay» установленный в ПУ, до конца задержки за 300 мсек, радиостанция источника переходит на передачу, а через100 мсек (за 200 мсек) запускается процесс передачи сигнала «Decoded Time Break» (Dec TB), для контроллера СУ установленному на сейсмостанции. По завершению установленной задержки ПУ выдается сигнал в коммутатор-стабилизатор по каналу RS485 сигнал инициализации разрядного процесса - «Fire». Этим сигналом управления открывается тиристор модуля А1 VS1 и происходит разряд конденсатора емкостного накопителя через катушки индуктора электромагнитного двигателя.
Возникающая при этом электромагнитная сила, притягивает к якорю индуктор с грузом (пригрузом), в результате чего осуществляется линейное движение индуктора с грузом электромагнита вверх. Одновременно ответная реактивная сила через стойки якоря 2.4. воздействует вниз на массу полоза-излучателя. В результате этого воздействия в грунте формируется сейсмическая волна, которая фиксируется сейсмоприемниками установленных сейсмических кос.
Для исключения "вторичного удара" при резком возвращении пригруза на полоз, установлены два демпфера (3), которые обеспечивают плавное его опускание на место парковки.
5.2. УСТРОЙСТВО ИСТОЧНИКА ВОЗБУЖДЕНИЯ
Источник возбуждения служит для транспортировки и излучения сейсмического импульса. На скользящей поверхности полоза приварены три стальные полосы, предотвращающее боковое скольжение источника при движении.
Источник возбуждения состоит из корпуса-каркаса, основания, стенок и стоек. Сварная конструкция нижней части полоза-излучателя обеспечивает герметичность и защищает размещенные в ней устройства от прямого попадания дождя и снега.
Сверху каркас корпуса полоза закрывает съемный кожух (1.1), обеспечивающий доступ к внутренним элементам для ремонта и обслуживания. Верхняя крышка обеспечивает доступ к внутренней части полоза, с целью визуального контроля за электрическими контактами двигателя 2ЭИД, и регулировке зазоров между якорем и индуктором электромагнитного двигателя.
В полозе размещается индуктор (2.3), на котором закрепляется дополнительных груз (пригруз). Над индуктором с зазором 4,5 мм находится якорь, лежащий на боковых стойках стенок полоза. Якорь имеет опорные регулируемые стойки (2.4), обеспечивающие рабочий зазор, между якорем и индуктором электродвигателя.
От величины установленного зазора зависит длительность импульса воздействия на почву. Завод изготовитель рекомендуется оптимальный зазор в 5 мм, что обеспечивает максимальную развиваемую мощность электродвигателем. Регулировка зазора будет более подробно описана в разделе 9.3.
Для плавного опускания пригруза на дно полоза, исключающего повторный удар, служат два демпфера (3).
Для точного вертикального перемещения пригруза и его правильной припарковки на дне полоза установлены направляющие (1.2).
5.3 Электромагнитный импульсный двигатель
Электромагнитный импульсный двигатель в источнике - это исполнительный механизм, формирующий тяговое усилие для вертикального линейного перемещения груза (пригруза) прикрепленного к индуктору–статору электромагнита.
Технические характеристики 2ИЭД:
Развиваемое усилие 7A103 Н.
Напряжение, В, не более 950 вольт;
Частота срабатывания, удар/мин 20;
Сопротивление изоляции обмотки катушечной группы, Ом 0,11 х 10-2
Климатическое исполнение двигателя У1,2 по ГОСТ 15150-69.
Основными частями электромагнитного импульсного двигателя являются индуктор 2.2 и якорь 2.1. Индуктор состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали замкнутого в сварной каркас. В пазы сердечника уложена катушечная группа, выполненная проводом ПДСК-Л-2,5 х 6,3. Выводные концы от катушечных групп подсоединяются к токоведущим болтам колодки. Токоведущие болты предохранены от самоотвинчивания пружинными шайбами. Колодка выполнена из электроизоляционного материала.
Якорь состоит, из сердечника набранного из листов электротехнической стали, и замкнутого в сварной каркас, На якорях установлены направляющие, регулируемые стойки с помощью которых устанавливаются зазоры..
В рабочем состоянии индуктор и якорь устанавливаются с зазором от 3 до 5 мм, который и определяет в конечном итоге длительность воздействия источника на грунт.
5.4. Блок питания малогабаритного источника
Блок питания источника представляет собой подобие источника возбуждения, но имеет несколько увеличенную длину в виду наличия в нем двух отсеков: аккумуляторного отсека и отсека с электрооборудованием. В отсеках размещено необходимое электрооборудование. Аккумуляторы размещены в отдельном отсеке, по вполне понятным для этого причинам – наличия кислотных выделений при работе и подзарядке. Аккумуляторы включаются последовательно, для того чтобы увеличить напряжение до 24 вольт.
Из аккумуляторного отсека через технологические отверстия выходят кабели питания конвертора напряжения 24 вольта расположенного в отсеке электрооборудования, кабели соответствующего диаметра, поскольку во время работы через них проходят значительные токи до 80-100 ампер. Во втором отсеке электрооборудования расположены:
1. Коммутатор-стабилизатор (Grey Box);
2. Конденсатор емкостного накопителя энергии;
3. Конвертор - преобразователь напряжения;
4. Модуль силовых полупроводниковых приборов МТ/Д4-630;
5. Конечный выключатель и реле управления включения конвертора;
6. Разрядная штанга
7. Резисторы
8. Жгуты межблочных проводников соединения.
В боковых стенках имеются технологические отверстия, предназначенные для вывода проводников межблочного соединения. К верхней части отсеков крепится с помощью отвесов прямоугольные крышки-кожуха закрывающий все электрические компоненты модуля питания и защищающий внутрению часть отсеков от попадания атмосферных осадков и в открытом состоянии открывающие доступ ко всем установленным элементам электрооборудования.
5.5 Принципиальная электрическая схема источника
Напряжение аккумуляторов 24 вольта поступает на конвертор-преобразователь напряжения, с выхода которого напряжение постоянного тока величиной до 1000 вольт поступает на емкостной накопитель энергии источника реализованного на конденсаторе типа К75-80. Величина напряжения заряда ЕНЭ устанавливается с помощью ПУ, и программируется оператором установки в зависимости от требуемой мощности для производства геофизических работ. Управление уровнем накопления энергии и сам заряд осуществляется с помощью коммутатора-стабилизатора – Grey Box. Управление процессом заряда производится включением конвертора-преобразователя через канал 1 GB с помощью реле К1, которое своими контактами К1.1. замыкает цепь конвертора обозначенными «+» и «!» и конвертор переходит в рабочий режим. Процессом управления величиной заряда на ЕНЭ, КС производит управлением конвертора по каналу 3 подавая напряжение в цепь «+3» и «!3» конвертора – преобразователя.
Необходимые данные по величина напряжения заряда коммутатор-стабилизатор (КС) получает, считывая информацию по установленному напряжению заряда ЕНЭ из ПУ по системному каналу связи RS485, реализованному в кабелях соединения и по сигналу с ПУ. Команда с ПУ «Включить заряд» трансформируется по каналу связи RS485, принимается КС, который подает соответствующий сигнал на выход 3, на включение конвертора, включая тем самым процесс преобразования напряжения. По мере достижения напряжения заряда на ЕНЭ – конденсаторе С1 установленной величины, система управления КС выключает преобразование в конверторе и переходит в режим слежения за напряжением на ЕНЭ – С1, с помощью обратной связи по каналу 2 КС. При падении напряжения ниже допустимой величины, КС вновь включает конвертор и напряжение на конденсаторе ЕНЭ вновь достигает необходимой величины, а КС выключает канал управления работой конвертора. После того как уровень заряда достиг установленного величины напряжения заряда, источник готов к излучению сейсмического импульса.
Сопротивление R1=1 ком, служит для разряда накопительных конденсаторов при выключении источника и блокировании работы конвертора при открывании крышки модуля питания. Время разряда конденсатора С1 составляет 2 минуты. Сопротивление R2 =1 ком соединенное последовательно с разрядной штангой, необходимо для проверки состояния напряжения на конденсаторе С1 при выполнении ремонтно-профилактических работ, с помощью разрядной штанги производится дополнительный разряд конденсатора С1.
Реле К1 служит для перевода конвертора–преобразователя в рабочий режим. Включение реле К1 происходит при подаче напряжения 12 В, по команде с пульта управления коммутатором-стабилизатором при нажатии кнопки "ЗАРЯД".