[發明專利]一種交錯布設的電磁發射機系統及控制方法

有效

• 申請號: 201611190405.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106802430B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 真齊輝;底青云
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)44316
• 代理人: 趙勍毅

技術領域

本發明涉及探測技術領域，特別涉及一種交錯布設的電磁發射機系統及控制方法。

背景技術

可控源電磁法勘探用發射機是通過供電電極線，向接入大地中的電極注入交變電流的一種裝置，它通常包括柴油發電機1、AC/DC模塊2、發射模塊3，以及供電線4和供電電極5，如圖1所示。

對于電磁法勘探而言，發射機兩個供電電極5的極距可以達到數公里，那么供電4線上的寄生參數就必然對發射波形產生一定的影響。由于供電線分布于發射機兩側，所以供電線的寄生電容通常較小，可以忽略不計；供電線通常是導電能力很強的金屬材質，所以，其電阻通常也很小，可以忽略；影響發射機發射電流的主要是供電線的寄生電感的作用，由于電感具有阻礙電流變化的作用，所以，寄生電感將導致發射電流在交變的過程中，變化變慢，在發射高頻信號時，導致發射的有效電流減小，發射功率降低，接收機獲得的信號較弱，從而收發距不能夠增大，到了低頻區，較小的收發距，很容易使得接收機進入了近場區，使得后續的數據處理時需要做近場校正，不僅增加了一個校正工序，同時也由于校正而帶來了數據誤差。同時，傳統發射機利用提高發射電壓來提高發射電流的方法效果非常有限，AB電極距較大的條件下，甚至看不出有提高發射高頻電流的能力，同時，太高的發射電壓，給儀器的研制上帶來了很多問題，比如，器件的電壓應力，電流應力都會變得異常的大，儀器的復雜度也增加了。而且，較小的收發距離，也限制了野外施工的效率，增加了野外施工的工作量。因此對于電磁法發射機而言，發射高頻大電流是一直期待解決的問題。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中電磁法發射機不能有效進行大發射極距條件下高頻大電流發射的技術問題，提供一種交錯布設的電磁發射機系統，有效提高了大發射極距高頻發射電流。

本發明的實施例提供一種交錯布設的電磁發射機系統，所述電磁發射機系統包括第一發射機、第二發射機、第一電極、第二電極、第三電極及第四電極；

所述第一發射機具有第一H逆變橋及第二H逆變橋，所述第二發射機具有第三H逆變橋及第四H逆變橋；

所述第一H逆變橋的左橋臂通過供電線與第一電極相連接，所述第二H逆變橋的左橋臂通過供電線與第二電極相連接；

所述第三H逆變橋的右橋臂通過供電線與第三電極相連接，所述第四H逆變橋的右橋臂通過供電線與第四電極相連接；

所述第一H逆變橋的右橋臂通過第一電阻與所述第三H逆變橋的左橋臂相連接，所述第二H逆變橋的右橋臂通過第二電阻與所述第四逆變橋的左橋臂相連接，所述第一H逆變橋左下與右下的兩個開關管連接處分別通過第一二極管及第二二極管與第三H逆變橋左下和右下的兩個開關管連接處相連接，所述第二H逆變橋左下與右下的兩個開關管連接處分別通過第三二極管及第四二極管與第四H逆變橋左下和右下的兩個開關管連接處相連接，其中第一二極管與第二二極管的極性相反，第三二極管與第四二極管的極性相反；

還包括控制模塊，所述控制模塊用于控制每個H逆變橋按照同一種模式工作。

優選地，所述工作模式包括，

第一種工作模式：每個H逆變橋的左上橋臂與右下橋臂同時導通，左下橋臂與右上橋臂同時關斷；

第二種工作模式：每個H逆變橋的左下橋臂與右上橋臂同時導通，左上橋臂與右下橋臂同時關斷；

第三種工作模式：每個H逆變橋的橋臂都關斷。

優選地，所述第一發射機還包括依次電連接的第一柴油發電機、第一AC/DC整流模塊及第一發射模塊；所述第二發射機還包括依次電連接的第二柴油發電機、第二AC/DC整流模塊及第二發射模塊；

所述第一發射模塊具有所述第一H逆變橋及第二H逆變橋，所述第二發射模塊具有所述第三H逆變橋及第四H逆變橋。

優選地，所述第一AC/DC整流模塊包括第一不可控整流橋模塊，及與所述第一不可控整流橋模塊相連接的第一PWM DC/DC變換器，所述第一PWM DC/DC變換器輸出兩個獨立的隔離電壓分別用于給所述第一H逆變橋及第二H逆變橋供電。

優選地，所述第二AC/DC整流模塊包括第二不可控整流橋模塊，及與所述第二不可控整流橋模塊相連接的第二PWM DC/DC變換器，所述第二PWM DC/DC變換器輸出兩個獨立的隔離電壓分別用于給所述第三H逆變橋及第四H逆變橋供電。

優選地，所述開關管為MOSFET或IGBT。

本發明的實施例還提供一種上述交錯布設的電磁發射機系統的控制方法，所述控制方法包括：