Изобретение относится к электротехнике, в частности к созданию коммутирующих устройств для разрыва тока.
Целью изобретения является увеличение амплитуды напряжения формируемого импульса и повышение КПД передачи энергии.
На фиг. 1 изображен вариант взрывного размыкателя импульсного тока с обратным токопроводом, расположенным внутри заряда взрывчатого вещества (ВВ); на фиг. 2 вариант взрывного размыкателя импульсного тока с обратным токопроводом, расположенным снаружи заряда ВВ инициируемого по внешней поверхности; на фиг. 3 вариант взрывного размыкателя импульсного тока с системой инициирования, расположенной по оси заряда ВВ и с обратным токопроводом, расположенным снаружи заряда ВВ.
Взрывной размыкатель импульсного тока содержит цилиндрический заряд взрывчатого вещества 1 с системой 2 его инициирования, обратный токопровод 3, изолятор 4, расположенный с эксцентриситетом, с напыленным на внутреннюю поверхность разрушаемым проводником 5, источник тока 6, подключенный последовательно к обоим элементам токопроводящей цепи, а именно к разрушаемому проводнику 5 и токопроводу 3.
Величину эксцентриситета δ для достижения лучшего эффекта развития неустойчивости и обеспечения восстановления электропрочности в месте пережатия желательно увеличивать, однако при этом увеличивается время токового контура τ ≈ 2 δ/VВВ, где VВВ скорость расширения продуктов детонации ≈ 8 ˙ 103 м/с
Наилучший результат достигается тогда, когда время разрыва токового контура τ согласно с временем t вывода энергии из накопителя в нагрузку ( t где Lн индуктивность источника тока (накопителя); Rо конечное сопротивление разрыва. Откуда находим оптимальную величину экс- центриситета δ ~ · Если VВВ= 8 ˙ 103 м/с, Lн=100 нГ, Ro= 0,18 м, то δ2,2 м.
Все три варианта (см. фиг. 1-3) взрывного размыкателя импульсного тока имеют и тот же принцип работы.
Взрывной размыкатель импульсного тока работает следующим образом. При подаче импульсного тока от источника питания 6, например магнитокоммулятивного генератора, через токопровод 3 на разрушаемый проводник 5 последний взрывается, создается токопроводящий плазменный канал.
В определенный момент времени, выбираемый так, чтобы разрыв произошел в максимуме тока, от запускающего устройства срабатывает система инициирования 2, подрывающая заряд взрывчатого вещества 1 по всей длине по оси, волна детонации которого доходит до ближайших к оси заряда точек изолятора 4. Плазменный канал в этих точках разрывается. В итоге нарушается цилиндрическая симметрия и развивается неустойчивость, приводящая к сжатию плазмы собственным магнитным полем протекающего тока. В результате изменения геометрии плазменного канала меняется его индуктивно-омическое сопротивление, на котором генерируется напряжение.
По мере сжатия сечение плазменного канала уменьшается, что приводит к росту его омического сопротивления. Рост сопротивления разрушаемого проводника, перераспределения тока и генерация напряжения приводят к тому, что энергия, запасенная в индуктивном накопителе, выделяется в плазменной нагрузке, являющейся частью размыкающего элемента, причем переброс энергии в нагрузку вследствие отсутствия потерь на разрыве осуществляется с максимальным КПД.
Предлагаемый взрывной размыкатель импульсного тока позволяет получать более высокое напряжение на разрыве и передавать энергию в плазменную нагрузку с большим КПД, который составляет по расчетным данным не менее 50%
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ИМПУЛЬСНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ | 1983 |
|
SU1131451A1 |
ВЗРЫВНОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСА ТОКА (ВАРИАНТЫ) | 2019 |
|
RU2722221C1 |
ВЗРЫВНОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСА ТОКА | 2009 |
|
RU2396630C1 |
ВЗРЫВНОЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСА ТОКА | 2009 |
|
RU2399111C1 |
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО РАЗМЫКАТЕЛЯ ТОКА ДЛЯ КОММУТАЦИИ ТОКА ДИСКОВОГО ВЗРЫВОМАГНИТНОГО ГЕНЕРАТОРА В НАГРУЗКУ | 2019 |
|
RU2711093C1 |
ВЗРЫВОМАГНИТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ МОЩНОГО ИМПУЛЬСА ЭНЕРГИИ | 2013 |
|
RU2548021C2 |
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВЗРЫВОМАГНИТНОГО ФОРМИРОВАТЕЛЯ ИМПУЛЬСА ТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2010 |
|
RU2430444C1 |
ВЗРЫВНОЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ ТОКА | 2010 |
|
RU2438206C1 |
СИСТЕМА ИМПУЛЬСНОЙ МОЩНОСТИ | 2007 |
|
RU2347312C1 |
ВЗРЫВОМАГНИТНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСА НАПРЯЖЕНИЯ | 2008 |
|
RU2349000C1 |
Изобретение относится к электротехнике, в частности к взрывным размыкателям импульсного тока. Цель изобретения повышение КПД передачи энергии и увеличение амплитуды напряжения формируемого импульса. Взрывной размыкатель импульсного тока содержит цилиндрический заряд взрывчатого вещества 1 с системой инициирования 2, обратный токопровод 3, изолятор 4 с напыленным на внутреннюю поверхность разрушаемым проводником 5, источник тока 6. Заряд взрывчатого вещества 1 расположен с эксцентриситетом относительно геометрической оси изолятора. 3 ил.
ВЗРЫВНОЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА, содержащий коаксиально установленные и соединенные в последовательную цепь цилиндрический обратный токопровод и цилиндрический электровзрываемый проводник, установленный между расположенным коаксиально к нему цилиндрическим зарядом взрывчатого вещества и цилиндрическим изолятором, систему инициирования заряда взрывчатого вещества и источник тока, подключенный к указанной последовательной цепи, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды формируемого импульса напряжения и повышения КПД передачи энергии, заряд взрывчатого вещества расположен с эксцентриситетом относительно геометрической оси изолятора.
Техническая физика, т | |||
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Устройство для электрической сигнализации | 1918 |
|
SU16A1 |
Щетки для коллекторных машин | 1920 |
|
SU789A1 |
Авторы
Даты
1995-10-27—Публикация
1985-06-17—Подача