Устройство моделирования магнитокумулятивного генератора

1755365 3Изобретение относится к физйке высоких эйергий и может бытьиспользовано длямоделирования физических процессов, протекающих в магнитокумулятивных генера.торах,Известны магнитокумулятивные генераторы, содержащие контур сжатйя и индуктивную нагрузку,Недостатком этихгенераторов является одноразовость действия, что приводитпри проведении исследований к увеличе" нию материальных затрат, времениисследования, использованию специальногооборудования,Наиболее близким к предлагаемому является устройство моделирования магнитокумулятивного генератора, состоящее изпоследовательно соединенных"емкостейнакопителя, первогоуправляемого коммутатора, нагрузочного ийдуктивного элемента, резистора и йндуктивного элементапеременной величины.Недостатком этого устройства являетсяодноразовость действия индуктивногоэлемента переменной величины, что приводитк увеличенйю материальных затрат, времени исследования;Цель изобретения - повышение эффективноСти исследований за счетсокрашениявремени на йсследование и снижение материальных затрат.Поставленная цель достигаешься тем, чтов устройство- моделйрования магнитокумулятивного генератора, содержащее последовательно включенные емкостнойнакопитель, первый управляемый коммутатор, нагрузочный индуктивный элемент, резистор, индуктивный элемент переменнойвеличины, введен вместо индуктивного элемента переменной величины дроссель с насыщающиМся сердечником и двумяуправляющими обмотками, параллельнопоследовательно включенным первому управляемому коммутатору и емкостному накопителю подключен индуктивныйнакопитель, между выводом дросселя и точкой подключения емкостного и индуктивного накопителей подключен второйуправляемый коммутатор, параллельно первой управляющей обмотке дросселя под- ключена цепь из последовательновключенных третьего управляемого коммутатора и дополнительного конденсатора,параллельно которому через первый ключподключена вторая управляющая обмоткадросселя и через второй ключ первый и второй выходы источника питания, подключенные через третий ключ к входаМблокйнг-генератора, параллельно выходукоторого подключена первичная обмотка 4импульсного трансформатора, первая вторичная обмотка которого подключена между управляющйм электродом первого управляемого коммутатора и точкой соеди неиия основйого электрода этого коммутатора и индуктивного накопителя, вторая вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена параллельно входам линии задержки, один из выходов которой 10 подключен куправляющим электродам второго и третьего управляемых коммутаторов, а другой выход которой подключен к точке соединения емкостного и индуктйвйого накопителей и точке соединения основного 15 электрода третьего управляемого коммутатора-и первой управляющей обмотки дросселя, емкостной накопитель через четвертый ключ подключен параллельно дополйительному конденсатору.20 На чертеже показана функциональнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства моделйровайия магнитокумулятивного генератора. Устройство содержит последовательно включенные индуктивный накопи тель 1, резистор 2, нагрузочныйиндуктивный элемент 3, индуктивный элемент 4 переменнойвеличины, выполненный в виде дросселя с насыщающимся сердечником и двумя управляющими обмотками, 30 второй управляемый коммутатор 5. Параллельно индуктйвному накопителю 1 подключены последовательно включенные емкостной накопитель 6 и первый управляемый коммутатор 7, Параллельно первой уп равляющей обмотке Вд дросселя 4подключена цепь из последовательно включенных третьего управляемого коммутатора. 8 и дополнительного конденсатора 9, параллельно которому через первый ключ 10 под ключена вторая управляющая обмотка ЧЧд дросселя 4 и через второй ключ 11 первый и второйвыходы источника 12 питания. В ыходы источника 12 питания подключены через третий ключ 13 к входу блокинг-генератора 45 14, параллельно выходу кото 1 оого подключена первичная обмотка Ит импульсного трансформатора 15. Первая вторичная обмотка В трансформатора 15 подключенагмежду управляющим электродом первого 50 управляемого коммутатора 7 и точкой соединения основного электрода этого коммутатора и индуктивного накопителя 1, Вторая вторичная обмотка И, импульсного трансформатора 15 подключена параллельно входам линии 16 задержки, Один из выходов линии 16 задержки подключен к управляющим электродам второго 5 и третьего 8 управляемых коммутаторов, а другой выход которой подключен к точке соединения емкостного,6 и индуктивного 1 накопителей и1755365 ь 7 в= 1 о - .т ехР- б чи 11 и 17 размыкаются, В исходном состоянии емкостной накопитель 6 и дополнительный, конденсатор 9 остаются заряженными до максимального значения,При замыкании третьего ключа 13 запуска 25 ется блокинг - генератор 1 и вырабатывает прямоугольный импульс, который поступает на первичную обмотку Я, трансформатора 15. Во вторичных обмотках этого трансформатора 15 наводится ЭДС взаимо 30 индукции. ЭДС, наве 2 денная на первОй вторичной обмотке О/ трансформатора 15,прикладывается между управляющим и первым рабочим выводами первого управляемого коммутатора 7, Он срабатывает и 35 замыкает цепь разряда емкостного накопителя 6 на индуктивный накопитель 1. Емкостной накопитель 6 начинает разряжаться, Как только энергия в индуктивном йакопйтеле 1 достигнет максимума управляемый 40 коммутатор 7 размыкает цепь, Из - за того, что в исходном состоянии второй управляемый коммутатор 5 еще не сработал, энергйя запасается только в индивидуальном накоОдновременно с этим импульс напр - При отработке модели взрывного типаз для защиты от продуктов взрыва, необходижения с второи вторичнои обмотки Итпоступает в линию 1исследования (эксперименты проводятсялинии 1 задержки поступает на управляюэ о создает трудности при проведении эксщие и первые рабочие выводы второго 5 итретьего 8 управляемых коммутаторов, Ком периментов. Предлагаемая конструкция помутаторы 5 и 8 срабатывают и создают цепьзволяет проводить исследования передачи энергии за асе о -5 (эксперименты) практически в любом помепередачи энергии, запасенной в индуктив- ьщении за счет отсутствия взрывчатого вещеном накопителе 1 виндуктивный нагрузочства, При этом. Сокращается также времяный элемент 3 через резистор 2 и рабочуюобмотк щ 1 д оссе 4 проведения исследований в связи с бысто мотку д дросселя 4 и цепь разряда дорым приведением модели в исходное состополнительного конденсатора 9 на первуюяние.управляющую обмотку йд дросселя 4 четочке Соединения основного электродатретьего управляемого коммутатора 8 и первой управляющей обмотки Яд дросселя 4,Емкостной накопитель 6 через четвертыйключ 17 подключен параллельно "дополниРтельному конденсатору 9,В качестве источника питания и блокинг-гейератора могут быть использованылюбые стандартные схемы, которые, могутобеспечивать питание основных элементов 10схемы и пуска соответственно, а в качестве,. управляемых коммутаторов можно исполь-,зовать вакуумно - искровые разрядники,Устройство работает следующим образом: . 15В первоначальный момент временизамыкаются второй 11 и четвертый 17 ключи.При этом происходит заряд емкости накопителя 6 и дополнительного конденсатора 9 от источника 12 питания. После заряда клю пителе 1 и в нагрузку 3 не поступает. 45 рез третий управляемый коммутатор 8. Как только начинается передача эйергии, запасенной в индуктивном накойителе 1 в нагрузку 3, через обмотку ЧЧд дросселя 4, йндуктивность последней начинает умень-шаться, Йзмененйе индуктивности происходит за, счет протекания тока разряда дополйительноРго конденсатора 9 через первую уйрэвляющую обмотку Ид дросселя 4,. 2При этом сердечник дросселя 4 намагничивается; что приводит к умейьшрению индуктивности рабочей обмотки Юд дросселя 4, На выходе устройства моделирования матнитокумулятивного генератора появится импульс тока, возрастающий экспоненциально, Закон измененйя импульса тока можно запйсать в следующем виде: где 1 о - начальный ток вконтуреЬ -индуктивность соленоида;ф) - "сжимаемая" собственная индуктивность,Й - сопротивление, определяющее все потери в контуре,Для приведении схемы в исходное состояние после проведения эксперимента, т,е, размагничивания сердечника дросселя 4, замыкается первыи ключ 10, При этом повторно заряженный от источника 12 питания, через второй ключ 1 дополнительный конденсатор 9 начинает разряжаться на вторую управляющую обмотку ЧЧд дроссез ля 4..Таким образом использование предлагаемого устройства моделирования магнитокумулятивного генератора "позволяет уменьшить материальные затраты и время проведения исследований, а следовательно, повысить эффективность исследований, например в моделях цагнитокумулятивного генератора,Составитель И, ГришняевТехред М.Моргентал Корректор М; ШарошйРедактор Ю; Середа Заказ 2898 Тираж :Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 7 , :. ".1755365, 8ф о р м у л а и з о б р е т е н и я , . и дополнительного конденсатора, паралустройствомоделирования магнитоку- лельно которому через первый ключ подмулятивного генератора,"содержащеепо-клвчена вт 6 рая управляющая обмотка следовательно включенные емкостной дросселя и черезвторой ключпервый и втонакопитель, первый управляемый коммута рой выход источника питания, подключентор, резистор, нагрузочный индуктивныйные через третий клЮч; квходам элемент; индуктивный элемейт переменной блокинг-генератора, парзллельно выходу величины, о т л"и ч ающ"е е с я" тем, что,"с"которого подключена первичная обмотка цельЮ повышения эффективности ИСследб-" : импульсноготрансформатора,первая вто- ваний,"в него введены йндуктивный накопи ричйая обмотка которогоподключенамейс- тель, второй и третий упрэвляе"м.ые ду управляющим электродом иервОго коммутаторы, дополнительный конденса-: управляемого коммутатора и точкой соеди-: .тор, четыре ключа, блокийг-.генератор, им-ненияосновного элестрод 4"этого коммутапульсныйтрансформатор; линия задерЖки,: тора и йндуктианого накопителя,"вторая индуктивный элемент переменной величи вторичнаяобмотка импульсного трайсфорны выполнен в виде дросселя с насыщаю- матораподключенапараллельновходамли-: щимся сердечником и двумя управляющими : нии задержки,: одйн йЗ- выходов которой обмотками, индуктивный накопитель йод-подключен куправляющим:электродамвто-.ключен параллельно последовательно" рого и третьего управляемых коммутаторов, включенным первому управляемому комму а другой выход которой"подключен-к точкетатору и. емкостному накопителю, между соединения емкостногоииндуктивного на- вводом дросселя с насыщающимся сердец- копителей и точкесоединения"основного никоми точкой подключения емкостного и электрода третьего управляемого коммута-индуктивного накопителей подключенвто.- тора и первой управляющей обмотки дрос-.рой управляемыйкоммутатор, йараллельно 25 селя; емкостной "накопитель через первой управляющей обмотке дросселя четвертый ключподклЮченпараллельнодоподключенэ цепь йз последовательно вклю-полнительному конденсатору.ченных третьего управляемого коммутатора: "::.,. , :,,.:-":. у ,4