Взрывомагнитньш генератор
Патент 266100
Классы МПК
Взрывомагнитньш генератор
Иллюстрации
Реферат
с .@те 1 — - !. Лиат;;- -: .- ..
"-:ъ " "- пи 1), ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
266IGG
Союз Советсник
Социалистичесник
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.11.1969 (№ 1302630/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17.lll.1970. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания ЗОЛ П.1970
Кл. 21O, 35
Комитет по делам иаобретеиий и отнрытий при Совете Министров
СССР
МПК Н 02п 11/00
УДК 538.4:621.373 (088.8) Авторы изобретения А. И. Павловский, P. 3. Людаев, Л, Н. Пляшкевич и В. Е. Гурин
Заявитель
РЗРЫВОМДЦ1ИТНЫЙ ГЕНЕРАТ(тт
Изобретение относится к устройствам для получения мощных кратковременных импуль-ов тока, в частности к генераторам особого типа, в выходном контуре которых индицируется импульсная электродвижущая сила в результате изменения магнитного потока, охватываемого выходным контуром, происходящего при взрывной деформации первичного контура генератора. Подобные устройства обычно называются взрывомагнитными генераторами (ВМГ).
В ряде случаев использования электрической энергии от источника требуется отдача значительной мощности в течение короткого периода времени. Традиционные способы получения импульса электрической энергии в количестве десятков и сотен килоджоулей продолжительности порядка нескольких единиц или десятков микросекунд сводятся к применению массивных и громоздких батарей конденсаторов. Большие размеры и вес таких систем, обусловливающие их существенную стационарность и высокую стоимость, а также переходные процессы, неизбежно сопутствующие увеличению размеров и усложнению электрических коммуникаций, являются серьезными недостатками, препятствующими примененшо традиционных способов в целом ряде областей использования мощных электрических импульсов, В ка естве альтернативы традиционных спосооов в последнее время развиваются способы генерации электрических импульсов, индуцируемых в проводящем выходном контуре генератора в результате изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур, при взрывной деформации замкнутого первичного проводящего контура, охватывающего магнитный поток, первоначально созданный какимлибо способом, и захватывающего этот поток при своей деформации. Использование наряду с электрическим источником энергии, служащим для создания начального магнитного потока, химических источников энергии, таких как взрывчатые вещества, позволяет создать экономичные генераторы мощных электрических импульсов, имеющие значительно меньшие размеры и вес на единицу отдаваемой могцности. Простота и компактность этих генераторов полностью компенсируют необходимость восстановления взрывного блока генератора после каждого цикла работы.
ВМГ могут применяться во всех областях электротехники и физических исследований, где
25 требуются мощные сильноточные электрические импульсы, время повторения которых не играет существенной роли.
Сущсствующие ВМГ имеют ограничения по величине омической нагрузки и времени пере30 дачи энергии. Вицочедие в выходной контур
266100 генератора активной нагрузки эквивалентно увеличению внутреннего сопротивления генератора, что уменьшает коэффициент сохранения магнитного потока и снижает эффектив.ность преобразования энергии взрывчатого вещества в электрическую энергию. Кроме того, время нарастания тока в нагрузке не может оыть без потерь сделано меньше времени работы генератора, что существенно ограничивает область его применения.
Цель изобретения — сокращение времени нарастания тока в нагрузке и уменьшение влияния нагрузки на работу генераторов, а также упрощение конструкции генератора.
Это достигается введением в цепь, соединяющую нагрузку с выходным контуром генератора, коммутирующего устройства — взрывного замыкателя, замыкающего вторичную цепь нагрузки лишь на последних стадиях процесса деформации первичного контура генератора.
Замыкатель состоит из изолированных друг от друга стержня и диска, введенных в центральную цилиндрическую трубу, являющуюся частью первичного контура генератора и заполненную взрывчатым веществом со стороны, противоположной стороне, в которой размещено детонационное устройство.
На чертеже представлен предложенный взрывомагнитный генератор в продольном з0 разрезе.
Первичный контур генератора состоит из медной спирали 1, тороидальной электропроводной поверхности 2, являющейся первичной обмоткой трансформатора, связывающего пер- 55 вичный контур с цепью нагрузки, конусной детали 8 и центральной трубы 4 с размещенным внутри нее зарядом 5 взрывчатого вещества.
Вторичная обмотка б трансформатора намотана кабелем, один конец которого закорочен, а 40 другой через диски 7, 8 и 9 соединяется с нагрузкой. Диск 9 отделен от детали 8 изолято,ром 10. Стержень 11, впаянный в диск 9, отделен от впрессованного в трубу 4 медного диска 12 тонкой изоляционной прокладкой 18, 45 желательно полиэтиленовой. Батарея конденсаторов 14 и управляемый разрядник 15 составляет схему, обеспечивающую начальное магнитное поле в первичном контуре генератора, 50
При работе ВМГ в его первичном контуре создается магнитное поле, затем происходит запал и взрыв взрывчатого вещества. При взрыве происходит последовательная деформация первичного контура и сжатие захваченного им магнитного потока. Соответственно возрастающее магнитное поле в это время свободно проникает внутрь разомкнутой цепи нагрузки, точнее внутрь вторичной обмотки трансформатора, относящейся к этой цепи. В конце взрывного процесса магнитная энергия оказывается практически полностью сосредоточенной внутри тороидальной поверхности.
Когда фронт детонационной волны достигает диска 12, прокладка 18 пробивается и вторичная цепь оказывается замкнутой. Момент замыкания можно регулировать, изменяя длину стержня 11. Начиная с момента замыкания, уменьшение тока в первичном контуре приводит к индуцированию электродвижущей силы во вторичной обмотке трансформатора и к возбуждению тока через нагрузку.
Предмет изобретения
1. Взрывомагнитный генератор, содержащий первичный замкнутый электропроводный контур, цепь нагрузки, индуктивно связанную с первичным контуром, схему, обеспечивающую начальный магнитный поток, охватываемый первичным контуром, и средства взрывной деформации этого контура, обеспечивающие сжатие магнитного потока, охватываемого контуром, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени нарастания тока в нагрузке и уменьшения влияния нагрузки на работу генератора, цепь нагрузки содержит нормально разомкнутый взрывной замыкатель, связанный со средствами взрывной деформации первичного контура и замыкающий цепь нагрузки на последних стадиях работы генератора под действием продуктов взрыва.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции генератора, замыкатель состоит из изолироBàíHûx друг от друга стержня и диска, введенных в центральную цилиндрическую трубку, являющуюся частью первичного контура генератора и заполненную взрывчатым веществом со стороны, противоположной стороне, в которой размещено детонационное устройство.
266100
Составитель Е, Бурик
Редактор И. Г. Михайлова TevpI-д А. А. Камышникова Корректор С. М. Сигал
Заказ 1930/3 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета Ilo делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2