RU2218655C2 - Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии - Google Patents
Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218655C2 RU2218655C2 RU2001125183A RU2001125183A RU2218655C2 RU 2218655 C2 RU2218655 C2 RU 2218655C2 RU 2001125183 A RU2001125183 A RU 2001125183A RU 2001125183 A RU2001125183 A RU 2001125183A RU 2218655 C2 RU2218655 C2 RU 2218655C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turns
- transformer
- primary
- primary winding
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области мощных импульсных источников электромагнитной энергии, в основе которых заложен эффект кумуляции магнитной энергии, к магнитокумулятивным генераторам (МКГ). Техническим результатом является уменьшение потерь энергии, упрощение конструкции с сокращением габаритов устройства в целом. Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии содержит МКГ, включающий коаксиальные центральный проводник с зарядом ВВ и наружный спиральный проводник, а также трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого расположены соосно с проводниками МКГ. Витки первичной обмотки трансформатора выполнены в виде продолжения витков спирального проводника МКГ в форме петель и расположены вокруг оси устройства, а вторичная обмотка выполнена в виде спирали, витки которой расположены между петлевыми витками первичной обмотки. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области мощных импульсных источников электромагнитной энергии, в основе которых заложен эффект кумуляции магнитной энергии. Магнитокумулятивные генераторы (МКГ) перспективны в качестве источников мощных импульсов электромагнитной энергии.
При непосредственном включении нагрузки в цепь МКГ его эффективная работа возможна лишь при наложении ограничений на параметры нагрузки. Одним из способов согласования параметров нагрузки является применение повышающего трансформатора, при этом нагрузка подключается к вторичной обмотке, а МКГ - к первичной.
Известно устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии (Бухаров В. Ф. и др. "Магнитокумулятивные генераторы с трансформаторным выводом энергии", ж. "Прикладная механика и техническая физика "ПМТФ 1, 1982 г., стр. 4-10, фиг.2). Устройство выполнено в виде двух отдельных блоков магнитокумулятивного генератора и трансформаторного узла, соединенных с обеспечением надежного контакта. МКГ включает в себя центральный проводник с зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и спиральный проводник. Трансформаторный узел состоит из четырех цилиндрических трансформаторов с 32-витковой вторичной обмоткой, расположенной внутри первичного витка. МКГ присоединяется к трансформаторному узлу через две токоведущие квадратные пластины (токопровод), разделенные изолятором, к каждой стороне которых присоединен трансформатор, намотанный кабелем. Начальная энергия от конденсаторной батареи подается к спиральному и центральному проводникам со стороны входного торца МКГ, а нагрузка подключается к вторичной обмотке трансформатора.
Данное устройство имеет довольно сложную конструкцию в части тансформаторного узла и токопроводов между МКГ и обмотками трансформатора. Несовершенство этих узлов приводит к большим потерям электромагнитной энергии.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии (А. И. Павловский и др. "Каскадная система с небольшим генератором МКГ". Доклад на VI "Международной конференции по генерации мегагауссных полей и родственным экспериментам", США, Альбукерк, 1992 г. Сборник трудов, часть II, стр.631, рис. 1). Устройство содержит МКГ, включающий коаксиальные центральный проводник с зарядом ВВ и наружный спиральный проводник, а также трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого расположены соосно с проводниками МКГ.
Трансформаторный узел так же, как у аналога, является продолжением общей конструкции и расположен за генератором отдельным блоком. Первичная и вторичная обмотки выполнены коаксиальными. Первичная обмотка располагается над вторичной обмоткой. Трансформатор отнесен от МКГ для уменьшения влияния работающего генератора на трансформаторный узел. Первичная обмотка соединена с проводниками МКГ, а вторичная - с нагрузкой.
Недостатками прототипа также являются достаточно большие потери энергии из-за удаленности трансформатора от МКГ и сложной и протяженной системы токопроводов. В целом устройство имеет большие габариты, оно довольно сложное как по своей конструкции, так и по технологии изготовления.
При создании данного изобретения решалась задача получения мощного импульса электромагнитной энергии и согласования параметров МКГ с параметрами нагрузки.
Техническим результатом при решении данной задачи являлось уменьшение потерь энергии, упрощение конструкции с сокращением габаритов устройства в целом.
Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным устройством для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии, содержащим МКГ, включающий коаксиальные центральный проводник с зарядом ВВ и наружный спиральный проводник, а также трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого расположены соосно с проводниками МКГ, новым является то, что витки первичной обмотки трансформатора выполнены в виде продолжения витков спирального проводника МКГ в форме петель и расположены вокруг оси устройства. Вторичная обмотка выполнена в виде спирали, витки которой расположены между петлевыми витками первичной обмотки. Кроме того, первичная и вторичная обмотки трансформатора выполнены в виде тора или торообразной формы. Вторичная обмотка выполнена в виде четного числа секций, причем спирали соседних секций намотаны в противоположных направлениях. Между петлевыми витками первичной обмотки и витками вторичной обмотки расположена изоляция, например, из изоляционной пленки. Петлевые витки первичной обмотки и спиральный проводник МКГ выполнены едиными изолированными проводниками без промежуточных соединений. Петлевые витки первичной обмотки имеют более одного витка.
Выполнение витков первичной обмотки трансформатора в виде продолжения витков спирального проводника позволяет, особенно в случае выполнения их единым изолированным проводником, избавиться от промежуточных соединительных деталей и дополнительных изоляторов, что приводит к сокращению длины, а следовательно, и потерь энергии в соединительной линии генератора с трансформатором и существенно упрощает конструкцию.
Расположение витков вторичной обмотки между витками первичной и вторичной обмотки и между первичной и вторичной обмотками позволяет выполнить ее оптимальной толщины, что также сокращает потери энергии.
Выполнение вторичной обмотки в виде четного числа секций, соседние из которых намотаны в противоположных направлениях, приводит к тому, что выводы обмоток одинаковой полярности расположены рядом, а противоположной полярности максимально удалены, что упрощает изоляцию между выводами вторичной обмотки и между первичной и вторичной обмотками и позволяет выполнить ее оптимальной толщины, что также сокращает потери энергии.
Выполнение петель первичной обмотки из нескольких витков приводит к сокращению диаметра витков, так как индуктивность тороидальной обмотки пропорциональна числу витков, то при увеличении их числа диаметр сокращается во столько же раз, а это сокращает габариты устройства.
В зависимости от условий эксплуатации и технологических возможностей форма петель может быть окружностью (для тора), как наиболее прочная, или торообразной при наличии ограничений по габаритам или технологии изготовления.
На фиг.1 изображено заявляемое устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии.
На фиг. 2 изображен вид с торца заявляемого устройства со стороны трансформатора.
На фиг.3 изображен вид с того же торца при выполнении вторичной обмотки в виде 4-х секций.
На фиг.4 изображен фрагмент 1 фиг.3.
Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии содержит МКГ 1 и трансформатор 2. МКГ включает коаксиальные центральный проводник 3 с зарядом 4 ВВ и наружный спиральный проводник. 5. Трансформатор 2 включает первичную 6 и вторичную 7 обмотки, расположенные соосно с проводниками 3 и 5 МКГ. Витки первичной обмотки 6 выполнены в виде продолжения витков спирального проводника 5 МКГ в форме петель и расположены вокруг оси устройства. Вторичная обмотка 7 выполнена в виде спирали, витки которой расположены между петлевыми витками первичной обмотки 6. Вторичная обмотка 7 выполнена в виде четного числа секций, например четырех (фиг.3), причем спирали соседних секций намотаны в противоположных направлениях. Между петлевыми витками первичной обмотки 6 и витками вторичной обмотки 7 расположена изоляция 8, например, из изоляционной пленки. Петлевые витки первичной обмотки 6 и спиральный проводник 5 МКГ выполнены едиными изолированными проводниками без промежуточных соединений. Первичная 6 и вторичная 7 обмотки трансформатора 2 выполнены в виде тора или имеют торообразную форму. Петлевые витки первичной обмотки 6 имеют более одного витка.
Кроме того, заявляемое устройство содержит клеммы 9 для подключения первоначального источника питания, торцевой фланец 10 МКГ, систему инициирования 11 заряда ВВ 4 и клеммы 12 для подключения нагрузки.
В примере конкретного выполнения в качестве проводников для спирали МКГ ⌀ 100 мм и петлевых витков первичной обмотки трансформатора используется медный провод ⌀ 4,5 мм, обмотанный лавсановой пленкой, в качестве проводников вторичной обмотки используется аналогичный провод с дополнительной изоляцией из фторопластовой или лавсановой пленки. Дополнительная изоляция используется на конечном участке высоковольтных выводов вторичной обмотки. В качестве промежуточной изоляции 8 между обмотками используется лавсановая пленка. Форма петлевых витков в виде окружности ⌀ 50 мм. Средний ⌀ тора ≅160 мм. Общая длина устройства 750 мм.
Работает заявляемое устройство следующим образом. После включения источника питания от клемм 9 и срабатывания системы инициирования 11 заряда ВВ 4 центральный проводник 3 разлетается, перемыкая витки спирального проводника 5. При этом магнитный поток усиливается, куммулируется в уменьшающийся объем и вытесняется в первичную обмотку 6, а далее во вторичной обмотке 7 наводится напряжение.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое устройство позволяет исключить соединительную линию между МКГ и трансформатором и промежуточные соединительные детали и изоляторы. Это приводит к уменьшению потерь магнитного потока. Устройство имеет небольшие габариты, особенно по длине, в целом в ≅1,2 раза меньше. Кроме того, значительно проще конструкция трансформатора, что позволяет снизить стоимость и упростить изготовление устройства в целом.
Claims (6)
1. Устройство для получения и преобразования электромагнитной энергии, содержащее магнитокумулятивный генератор, включающий коаксиальные центральный проводник с зарядом взрывчатого вещества и наружный спиральный проводник, а также трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого расположены соосно с проводниками магнитокумулятивного генератора, отличающееся тем, что витки первичной обмотки трансформатора выполнены в виде продолжения витков спирального проводника магнитокумулятивного генератора в форме петель и расположены вокруг оси устройства, а вторичная обмотка выполнена в виде спирали, витки которой расположены между петлевыми витками первичной обмотки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторичная обмотка выполнена в виде четного числа секций, причем спирали соседних секций намотаны в противоположных направлениях.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между петлевыми витками первичной обмотки и витками вторичной обмотки расположена изоляция, например, из изоляционной пленки.
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что петлевые витки первичной обмотки и спиральный проводник магнитокумулятивного генератора выполнены едиными изолированными проводниками без промежуточных соединений.
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что первичная и вторичная обмотки трансформатора выполнены в виде тора или торообразной формы.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что петлевая первичная обмотка выполнена из более чем одного витка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125183A RU2218655C2 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125183A RU2218655C2 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001125183A RU2001125183A (ru) | 2003-05-10 |
RU2218655C2 true RU2218655C2 (ru) | 2003-12-10 |
Family
ID=32065521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001125183A RU2218655C2 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2218655C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467463C1 (ru) * | 2011-05-17 | 2012-11-20 | Евгений Куртович Долгих | Импульсный электрогенератор (варианты) |
RU2468495C1 (ru) * | 2011-05-17 | 2012-11-27 | Евгений Куртович Долгих | Взрывной магнитокумулятивный генератор |
-
2001
- 2001-09-13 RU RU2001125183A patent/RU2218655C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАВЛОВСКИЙ А.И. и др. Каскадная система с небольшим генератором, МКГ Сборник трудов./Доклад на VI Международной конференции по генерации мегагауссных полей и родственным экспериментам, US, Альбукерк, 1992, часть II, с. 63. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467463C1 (ru) * | 2011-05-17 | 2012-11-20 | Евгений Куртович Долгих | Импульсный электрогенератор (варианты) |
RU2468495C1 (ru) * | 2011-05-17 | 2012-11-27 | Евгений Куртович Долгих | Взрывной магнитокумулятивный генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB2136214A (en) | Pulse transformer | |
Rohwein | A three megavolt transformer for PFL pulse charging | |
RU2218655C2 (ru) | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии | |
US6278355B1 (en) | Transformer winding | |
US6281603B1 (en) | Pulse line generators | |
RU2312454C1 (ru) | Генератор импульсов на индуктивном накопителе энергии с трансформаторной связью | |
JPH03204913A (ja) | 高周波変圧器 | |
RU2210168C2 (ru) | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии | |
RU2164052C2 (ru) | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии | |
RU2181925C2 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
JPH03505657A (ja) | 可飽和誘導子形電気パルス発生器 | |
SU797056A1 (ru) | Генератор высоковольтных импульсов | |
RU2423746C2 (ru) | Электрический высокочастотный резонансный трансформатор (варианты) | |
JP2971618B2 (ja) | パルストランス及び高電圧パルス発生装置 | |
SU1557593A1 (ru) | Высоковольтный импульсный трансформатор | |
JPH0342810A (ja) | パルス変圧器 | |
RU2337423C1 (ru) | Электрический высокочастотный трансформатор | |
US3137831A (en) | Layer-wound air-core transformer | |
RU2263392C2 (ru) | Генератор импульсов высокого напряжения | |
RU2218658C2 (ru) | Трансформатор-генератор | |
SU729822A1 (ru) | Генератор импульсов | |
RU2001125183A (ru) | Устройство для получения и преобразования импульса электромагнитной энергии | |
RU2156026C2 (ru) | Способ взрывной кумуляции магнитной энергии и устройство для его осуществления | |
JPS63229785A (ja) | 高繰返しパルスレ−ザ電源装置 | |
Kravchenko et al. | Compact helical magnetocumulative generator for the formation of powerful high-voltage energy pulses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080914 |