RU2331979C1 - Source of pulse magnetic field - Google Patents

Source of pulse magnetic field Download PDF

Info

Publication number
RU2331979C1
RU2331979C1 RU2007107446/09A RU2007107446A RU2331979C1 RU 2331979 C1 RU2331979 C1 RU 2331979C1 RU 2007107446/09 A RU2007107446/09 A RU 2007107446/09A RU 2007107446 A RU2007107446 A RU 2007107446A RU 2331979 C1 RU2331979 C1 RU 2331979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
field
output
forming system
magnetic field
Prior art date
Application number
RU2007107446/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Владимирович Фесенко (RU)
Максим Владимирович Фесенко
Борис Васильевич Хлопов (RU)
Борис Васильевич Хлопов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
Priority to RU2007107446/09A priority Critical patent/RU2331979C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2331979C1 publication Critical patent/RU2331979C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity; physics.
SUBSTANCE: source of pulse magnetic field includes power supply, power switch, current distributor, current generator startup unit, storage capacitors, current generators, field-forming system, which contains no less than two solenoids and control switch. Field-forming system is available in two options. First design provides for all solenoids having equal length and being placed into each other so that lead-outs of start of winding are available from side of the system, whereas lead-outs of winding ends are available from the other side. In the second design, all solenoids have equal axial hollow and are placed end-to-end and in axial alignment with longitudinal line of field-forming system so that lead-out of start of one solenoid winding is arranged near lead-out of the other solenoid winding end. Power supply is connected to common bus (ground) and to current distributor input and current generator startup unit input via serial connection of power switch. Each current distributor output is coupled with one storage capacitor having output linked with common bus. Current generators are connected in parallel to storage capacitors. Windings of field-forming system throttles are connected in parallel to current generators diodes. Control signal outputs of generator startup unit are linked with control inputs of current generators, startup unit control switch being connected to input and output of current generator startup unit control.
EFFECT: generation of unidirectional periodic pulses of magnetic field of high intensity; possibility of increasing pulse magnetic field energy and reduction of unit dimensions and weight.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области получения импульсных магнитных полей высоких энергий при питании индуктивной нагрузки от генератора ударной мощности.The invention relates to the field of producing pulsed magnetic fields of high energies when feeding an inductive load from a shock generator.

Уровень техникиState of the art

Известен генератор импульсов магнитного поля (Авт. св. №491197, Н03К 17/64, Бюл. №41, 05.11.75.), который содержит блок запуска, соединенный со входами двух генераторов импульсов, каждый из которых подключен соответственно к полосковой линии и кольцам Гельмгольца. Кольца Гельмгольца и полосковая линия индуктивно связаны между собой, что обеспечивает расширение пределов изменения магнитного поля.A known pulse generator of a magnetic field (Aut. St. No. 491197, H03K 17/64, Bull. No. 41, 05.11.75.), Which contains a trigger unit connected to the inputs of two pulse generators, each of which is connected respectively to the strip line and Helmholtz rings. Helmholtz rings and the strip line are inductively interconnected, which ensures the expansion of the limits of change of the magnetic field.

Недостатками этого генератора являются:The disadvantages of this generator are:

- низкий КПД (менее 30%), обусловленный использованием одновременно двух генераторов импульсов, подключаемых одним блоком запуска через индуктивно связанную полосковую линию с кольцами Гельмгольца, что требует точной синхронизации во времени ЭДС двух генераторов, достижение которой является сложной задачей;- low efficiency (less than 30%) due to the use of two pulse generators simultaneously, connected by one trigger unit through an inductively coupled strip line with Helmholtz rings, which requires accurate time synchronization of the EMF of two generators, the achievement of which is a difficult task;

- необходимость введения дополнительного импульсного генератора для расширения пределов изменения магнитного поля, что приводит к дополнительному применению быстродействующих устройств сравнения амплитуд импульсов обоих генераторов;- the need to introduce an additional pulse generator to expand the limits of the magnetic field, which leads to the additional use of high-speed devices for comparing the amplitudes of the pulses of both generators;

- устройство может быть использовано только в лабораторных условиях;- the device can only be used in laboratory conditions;

- не обеспечивает возможность увеличения энергии импульсного магнитного поля.- does not provide the possibility of increasing the energy of the pulsed magnetic field.

Также известен способ передачи энергии индуктивной нагрузке от генератора ударной мощности и устройство для его осуществления (Авт.св. №192922, Н03К 17/64, Бюл. №6, 02.03.1967). Это устройство принято за прототип изобретения. Оно состоит из генератора тока, индуктивной нагрузки - соленоида, блока накопительных конденсаторов и двух контактно-вентильных коммутаторов. Генератор тока через контакт одного коммутатора соединен параллельно с конденсаторной батареей, которая через контакт второго коммутатора также соединена параллельно с соленоидом. Недостатками этого устройства являются:Also known is a method of transferring energy to an inductive load from a shock generator and a device for its implementation (Aut. St. No. 192922, H03K 17/64, Bull. No. 6, 02.03.1967). This device is taken as a prototype of the invention. It consists of a current generator, inductive load - a solenoid, a block of storage capacitors and two contact-gate switches. The current generator through the contact of one switch is connected in parallel with a capacitor bank, which is also connected in parallel with the solenoid through the contact of the second switch. The disadvantages of this device are:

- не обеспечивает возможность увеличения энергии импульсного магнитного поля;- does not provide the possibility of increasing the energy of the pulsed magnetic field;

- необходимость подключения к генератору предварительно заряженной конденсаторной батареи, к которой подсоединена нагрузка, что приводит к необходимости точной синхронизации ЭДС генератора и напряжения на конденсаторной батарее;- the need to connect to the generator a pre-charged capacitor bank to which the load is connected, which leads to the need for accurate synchronization of the generator EMF and the voltage on the capacitor bank;

- необходимость применения быстродействующих устройств сравнения в определенные моменты времени напряжений на конденсаторной батарее и генераторе;- the need to use high-speed comparison devices at certain points in time of the voltage on the capacitor bank and generator;

- срок службы устройства ограничен сроком службы контактно-вентильных бездуговых коммутирующих аппаратов (механических выключателей);- the service life of the device is limited by the service life of contact-valve arcless switching devices (mechanical switches);

- малый КПД (25%) ударного генератора, который может быть увеличен (за счет точной синхронизации моментов коммутации ключей К1 и К2 только на 10-12%;- low efficiency (25%) of the shock generator, which can be increased (due to accurate synchronization of the switching moments of the keys K1 and K2 only by 10-12%;

- большие габариты и масса ударного генератора и конденсаторной батареи не позволяют использовать устройство вне лабораторных условий.- the large dimensions and mass of the shock generator and the capacitor bank do not allow the device to be used outside of laboratory conditions.

Технический результат изобретенияThe technical result of the invention

Техническим результатом изобретения является создание однополярных периодических импульсов магнитного поля большой интенсивности, обеспечение возможности увеличения энергии импульсного магнитного поля и уменьшение габаритов и веса.The technical result of the invention is the creation of unipolar periodic pulses of a magnetic field of high intensity, providing the possibility of increasing the energy of a pulsed magnetic field and reducing the size and weight.

Описание фигур и обозначенийDescription of figures and symbols

На фиг.1 представлена электрическая схема источника импульсного магнитного поля.Figure 1 presents the electrical circuit of the source of the pulsed magnetic field.

На фиг.2а представлено продольное осевое сечение полеобразующей системы первого варианта ее исполнения.Figure 2a shows a longitudinal axial section of a field-forming system of a first embodiment.

На фиг.2б представлено продольное осевое сечение полеобразующей системы второго варианта ее исполнения.On figb presents a longitudinal axial section of the field-forming system of the second variant of its execution.

На фиг.3 представлен график зависимости интенсивности импульсного магнитного поля во времени в поперечном сечении полости полеобразующей системы.Figure 3 presents a graph of the dependence of the intensity of the pulsed magnetic field over time in the cross section of the cavity of the field-forming system.

На фиг.4 представлены графики изменения напряжения Uk на конденсаторе при его зарядке во времени от t0 до t1 и разрядке - от t1 до t2 и напряженности магнитного поля Н при разрядке конденсатора, где t0 - момент включения выключателя ВП2, t1 - момент включения выключателя В12, t2 - момент полной разрядки конденсатора.Figure 4 presents graphs of changes in the voltage Uk on the capacitor when it is charged over time from t 0 to t1 and discharge - from t 1 to t 2 and the magnetic field strength N during discharge of the capacitor, where t 0 is the moment of switching on the switch VP2, t 1 - the moment of turning on the switch B12, t 2 - the moment of the complete discharge of the capacitor.

На фиг.5 представлена эпюра интенсивности суммарного магнитного поля вдоль оси полости полеобразующей системы первого варианта ее исполнения, где Н - суммарная интенсивность магнитных полей двух соленоидов (продольное сечение полости изображено пунктиром).Figure 5 presents the plot of the intensity of the total magnetic field along the cavity axis of the field-forming system of the first embodiment, where H is the total intensity of the magnetic fields of the two solenoids (the longitudinal section of the cavity is shown by a dotted line).

На фиг.6 представлены эпюры интенсивности магнитных полей вдоль оси полости второго варианта ее исполнения полеобразующей системы, где H1 - эпюра интенсивности магнитного поля вдоль оси полости первого соленоида, Н2 - то же, вдоль оси полости второго соленоида, H - эпюра интенсивности суммарного магнитного поля вдоль оси полости полеобразующей системы (продольное сечение полости изображено пунктиром).Figure 6 shows plots of the intensity of magnetic fields along the axis of the cavity of the second embodiment of its field-forming system, where H 1 is the plot of the intensity of the magnetic field along the axis of the cavity of the first solenoid, H 2 is the same along the axis of the cavity of the second solenoid, H is the plot of intensity total magnetic field along the axis of the cavity of the field-forming system (the longitudinal section of the cavity is shown by a dotted line).

На фигурах введены обозначения:The following notation is introduced in the figures:

1 - источник питания; 2 - выключатель питания; 3 - распределить тока; 4 - блок запуска генератора тока; 5 - первый накопительный конденсатор; 6 - второй накопительный конденсатор; 7 - первый генератора тока; 8 - второй генератор тока; 9 - полеобразующая система; 10 - первый соленоид; 11 - второй соленоид; 12 - выключатель управления; 13 и 14 - распределительные диоды; 15 и 16 - диоды; 17 и 18 - тиристоры; 19 - резистор делителя напряжения; 20 - токоограничивающий резистор; 21 - стабилитрон; 22 - электролитический конденсатор; 23 - твердотельное реле; 24 и 25 - резисторы делителя напряжения.1 - power source; 2 - power switch; 3 - distribute current; 4 - start block current generator; 5 - the first storage capacitor; 6 - the second storage capacitor; 7 - the first current generator; 8 - second current generator; 9 - field-forming system; 10 - the first solenoid; 11 - the second solenoid; 12 - control switch; 13 and 14 - distribution diodes; 15 and 16 - diodes; 17 and 18 - thyristors; 19 - resistor voltage divider; 20 - current limiting resistor; 21 - a zener diode; 22 - electrolytic capacitor; 23 - solid state relay; 24 and 25 - resistors of the voltage divider.

Устройство источника импульсного магнитного поляThe device source of a pulsed magnetic field

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что источник импульсных магнитных полей содержит (фиг.1): источник питания (ИП) 1, выключатель питания (ВП) 2, распределить тока (РТ) 3, блок запуска генератора тока (БЗГ) 4, накопительные конденсаторы (НК) 5 и 6, генераторы тока (ГТ) 7 и 8, полеобразующую систему (ПС) 9, которая включает не менее двух соленоидов (С) 10 и 11 и выключатель управления (В) 12.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the source of pulsed magnetic fields contains (Fig. 1): power supply (PI) 1, power switch (VP) 2, distribute current (RT) 3, start-up block of current generator (BZG) 4, storage capacitors (NK) 5 and 6, current generators (GT) 7 and 8, field-forming system (PS) 9, which includes at least two solenoids (C) 10 and 11 and a control switch (B) 12.

Источник ИП1 постоянного напряжения имеет два вывода: плюс (1) и минус (2). Выключатель питания ВП2 имеет также два вывода (1) и (2).The constant voltage source IP1 has two outputs: plus (1) and minus (2). The VP2 power switch also has two outputs (1) and (2).

Распределитель тока РТЗ имеет вход питания (1) и не менее двух равнозначных выходов тока (2) и (3). Увеличение выходов тока в распределителе тока РТЗ дает возможность безгранично увеличивать мощность источника импульсного магнитного поля за счет дополнительных накопительных конденсаторов НК и генераторов тока ГТ, которые включаются параллельно конденсаторам.The current distributor RTZ has a power input (1) and at least two equivalent current outputs (2) and (3). An increase in the current outputs in the RTZ current distributor makes it possible to infinitely increase the power of the pulsed magnetic field source due to additional storage capacitors of the NK and GT current generators, which are connected in parallel with the capacitors.

Блок запуска генератора БЗГ4 имеет вход питания (1) и выходы сигнала управления (2) и (3) и вход (5) и выход (6) управления блоком запуска.The start block of the BZG4 generator has a power input (1) and control signal outputs (2) and (3) and an input (5) and an output (6) of the control of the start block.

Выключатель управления блоком запуска В 12 имеет два вывода (1) и (2).The switch control unit of the launch unit B 12 has two outputs (1) and (2).

В полеобразующей системе ПС9 соленоиды С10 и С11 имеют одинаковое направление намотки их обмоток и выполнены на диэлектрическом каркасе с полостью круглого или прямоугольного поперечного сечения. Обмотки соленоидов имеют по два вывода: (1) - начало обмотки и (2) - конец обмотки (фиг.1). Собираются соленоиды в полеобразующей системе так, что векторы напряженности магнитного поля всех соленоидов лежат на продольной оси системы и направлены в одну сторону.In the field-forming system PS9, the solenoids C10 and C11 have the same direction of winding their windings and are made on a dielectric frame with a cavity of round or rectangular cross section. The solenoid windings have two conclusions: (1) the beginning of the winding and (2) the end of the winding (figure 1). Solenoids are collected in a field-forming system so that the magnetic field vectors of all solenoids lie on the longitudinal axis of the system and are directed in one direction.

Полеобразующая система ПС9 может быть выполнена в двух вариантах.The field-forming system PS9 can be performed in two versions.

1-ый вариант исполнения ПС9. В этом варианте (фиг.2а) все соленоиды имеют одинаковую длину и размещены один в другом (по принципу «Матрешки») и так, что выводы начала их обмоток находятся с одного торца ПС9, а выводы концов - с другого. Соленоид, у которого наименьшие поперечные размеры осевой полости имеют наружные размеры, равные поперечным размерам осевой полости соленоида, размещенного снаружи первого соленоида.1st embodiment PS9. In this embodiment (figa), all solenoids have the same length and are placed one in the other (on the principle of "Matryoshka") and so that the terminals of the beginning of their windings are located at one end of PS9, and the terminals of the ends are from the other. A solenoid in which the smallest transverse dimensions of the axial cavity have external dimensions equal to the transverse dimensions of the axial cavity of the solenoid located outside the first solenoid.

2-ой вариант исполнения ПС9. В этом варианте (фиг.2б) все соленоиды имеют осевую полость одинаковых размеров, размещены встык друг за другом и соосно продольной оси ПС9 и так, что вывод начала одной обмотки одного соленоида находится у вывода конца обмотки другого соленоида.2nd embodiment PS9. In this embodiment (fig.2b), all solenoids have an axial cavity of the same size, placed end-to-end one after another and coaxially to the longitudinal axis of PS9 and so that the output of the start of one winding of one solenoid is located at the output of the end of the winding of the other solenoid.

Соединения устройств источника импульсного магнитного поляPulsed magnetic field source device connections

Минус (2) источника питания ИП1 соединен с общей шиной (массой), а его плюс (1) через последовательно включенный выключатель питания ВП2 соединен с входами питания РТЗ и БЗГ4 (фиг.1).The minus (2) of the IP1 power source is connected to a common bus (ground), and its plus (1) is connected through a series-connected power switch VP2 to the power inputs of the RTZ and BZG4 (Fig. 1).

Каждый выход распределителя тока РТ3 соединен с одним выводом накопительного конденсатора НК, второй вывод которого соединен с общей шиной.Each output of the PT3 current distributor is connected to one output of the NK storage capacitor, the second output of which is connected to a common bus.

Параллельно накопительным конденсаторам включены генераторы тока ГТ7 и ГТ8, которые содержат последовательно включенные диод (15 или 16) и тиристор (17 или 18).In parallel with the storage capacitors, GT7 and GT8 current generators are included, which contain a diode (15 or 16) and a thyristor (17 or 18) connected in series.

Параллельно диодам генераторов тока ГТ включены обмотки соленоидов С10 и С11 полеобразующей системы.Parallel to the diodes of the GT current generators, the windings of the solenoids C10 and C11 of the field-forming system are included.

Выходы (2) и (3) управляющего сигнала блока запуска генераторов БЗГ4 соединены с управляющими входами (2) (с управляющими электродами тиристоров) генераторов тока ГТ.The outputs (2) and (3) of the control signal of the start block of the BZG4 generators are connected to the control inputs (2) (with the control electrodes of the thyristors) of the GT current generators.

Выключатель В 12 управления блоком запуска подключен к входу (5) и выходу (6) управления блоком запуска генераторов тока БЗГ4.The switch B 12 control unit of the launch is connected to the input (5) and output (6) of the control unit of the start of the current generators BZG4.

Работа источника импульсного магнитного поляOperation of a pulsed magnetic field source

После включения выключателя ВП2 на входы распределителя тока РТ3 и блока запуска генераторов БЗГ4 поступает постоянное напряжение от источника питания ИП1 (фиг.1). Распределитель тока РТ3 обеспечивает равное распределение токов в его цепях для обеспечения работы генераторов тока ГТ7 и ГТ8 и накопительных конденсаторов НК5 и НК6 с одинаковым режимом питания. Накопительные конденсаторы НК5 и НК6 через диоды 13 и 14 заряжаются до значения напряжения источника питания ИП1. Для получения импульсов, управляющих работой генераторов тока ГТ7 и ГТ8 в момент времени включения выключателя В12, на блок запуска генераторов БЗГ4 подается напряжение питания, на входе которого делитель напряжения, выполненный на резисторах 19 и 20, обеспечивает пропорциональное деление напряжения между цепью создания управляющих импульсов, генераторами токов ГТ7 и ГТ8 и цепью управления блоков запуска генератора БЗГ4. С делителя через токоограничивающий резистор 20 ток поступает на стабилизатор напряжение 21, с которого стабилизированное напряжение поступает на нормально открытые контакты (НОК) твердотельного реле 23.After turning on the switch VP2 to the inputs of the current distributor RT3 and the start block of the generators BZG4 receives a constant voltage from the power source IP1 (figure 1). The PT3 current distributor provides an equal distribution of currents in its circuits to ensure the operation of GT7 and GT8 current generators and storage capacitors NK5 and NK6 with the same power mode. Storage capacitors NK5 and NK6 through diodes 13 and 14 are charged to the voltage value of the power source IP1. To obtain pulses that control the operation of the GT7 and GT8 current generators at the time of switching on the B12 switch, the power supply unit is supplied to the start unit of the BZG4 generators, at the input of which a voltage divider made on resistors 19 and 20 provides a proportional voltage division between the control pulse generation circuit, GT7 and GT8 current generators and the control circuit of the start blocks of the BZG4 generator. From the divider through the current-limiting resistor 20, the current is supplied to the stabilizer voltage 21, from which the stabilized voltage is supplied to the normally open contacts (NOC) of the solid-state relay 23.

При включении управляющего выключателя В 12 происходит замыкание цепи питания и по цепи управления блоком запуска генераторов тока БЗГ 4 течет ток, который в пороговом элементе (входит в состав твердотельного реле) создает импульс переключения НОК твердотельного реле 23 в замкнутое положение. Такое включение обеспечивает высокоомную развязку по цепям управления, исключает наводки электромагнитных полей на цепи управления и обеспечивает электромагнитную совместимость элементов схемы при их компактном размещении. С выхода реле 23 через резистор 24 делителя напряжения сформированный сигнал управления одновременно с выходов (2) и (3) блока запуска генератора тока БЗГ4 поступает на входы (2) генераторов тока ГТ7 и ГТ8, через которые на соленоиды С10 и С11 разряжаются конденсаторы НК5 и НК6 соответственно. По мере увеличения силы тока в этих цепях (фиг.3 и 4) происходит уменьшение напряжения на конденсаторах НК5 и НК6, за счет протекающего импульсного тока большого значения в соленоидах С10 и С11 формируется импульсное однополярное магнитное поле с одинаковым направлением вектора напряженности магнитного поля, которое в полеобразующей системе ПС9 суммируется (фиг.5 и 6).When the control switch B 12 is turned on, the power circuit is closed and current flows through the control circuit of the start unit of the current generators BZG 4, which creates a pulse in the threshold element (included in the solid-state relay) to switch the solid-state relay 23 of the solid-state relay to the closed position. This inclusion provides high-impedance isolation on the control circuits, eliminates the interference of electromagnetic fields on the control circuit and ensures electromagnetic compatibility of the circuit elements in their compact arrangement. From the output of the relay 23 through the resistor 24 of the voltage divider, the generated control signal simultaneously from the outputs (2) and (3) of the start block of the current generator BZG4 is fed to the inputs (2) of the current generators GT7 and GT8, through which the NK5 capacitors are discharged to the solenoids C10 and C11 and NK6, respectively. As the current strength in these circuits increases (Figs. 3 and 4), the voltage across the NK5 and NK6 capacitors decreases, due to the flowing pulsed current of a large value in the solenoids C10 and C11, a pulsed unipolar magnetic field is formed with the same direction of the magnetic field vector, which in the field-forming system, PS9 is summarized (Figs. 5 and 6).

В момент достижения максимальной силы тока электродвижущая сила соленоидов меняет полярность, формируя управляющий сигнал, который поступает на генераторы тока ГТ7 и ГТ8, первый вход которых (1) открывает диоды 15 и 16. Далее ток течет через диоды 15 и 16 и закрывает тиристоры 17 и 18 соответственно.When the maximum current is reached, the electromotive force of the solenoids changes polarity, forming a control signal, which is fed to the current generators GT7 and GT8, the first input of which (1) opens the diodes 15 and 16. Then the current flows through the diodes 15 and 16 and closes the thyristors 17 and 18 respectively.

Процесс начинает повторяться, снова начинается заряд конденсаторов НК5 и НК6. Период работы источника магнитных полей зависит от постоянной времени цепи заряда конденсаторов, в которую входят ИП1-ВП2-РТ3-НК1 (НК2). Этот процесс повторяется многократно до момента отключения питания выключателем ВП2.The process begins to repeat, the charge of the capacitors NK5 and NK6 begins again. The period of operation of the magnetic field source depends on the time constant of the capacitor charge circuit, which includes IP1-VP2-RT3-NK1 (NK2). This process is repeated many times until the power switch VP2 is turned off.

При запуске генераторов тока ГТ7 и ГТ8 в короткий промежуток времени, который определяется постоянной времени цепи разряда конденсаторов (не более 10 мс), через тиристоры 17 и 18 и диоды 15 и 16 протекают импульсные токи больших значений, что обуславливает создание импульсного магнитного поля, значение напряженности которого в полеобразующей системе зависит от конструкции этой системы и постоянной времени цепи заряда и разряда конденсаторов.When GT7 and GT8 current generators are started in a short period of time, which is determined by the time constant of the capacitor discharge circuit (not more than 10 ms), pulsed currents of large values flow through thyristors 17 and 18 and diodes 15 and 16, which leads to the creation of a pulsed magnetic field, the value the intensity of which in the field-forming system depends on the design of this system and the time constant of the charge and discharge circuit of the capacitors.

Пример выполнения источника импульсного магнитного поляAn example of a pulsed magnetic field source

Источник импульсного магнитного поля был выполнен по схеме фиг.2, в которой применены следующие комплектующие изделия.The source of the pulsed magnetic field was made according to the scheme of figure 2, in which the following components are used.

Генератор тока выполнен на тиристоре типа 2Т143-500-16 и диоде 2Д133-500-26. Блок запуска генераторов тока выполнен на твердотельном реле типа КР293КП11АП, стабилитроне типа КС515А и электролитическом конденсаторе типа К50-16. Управляющий выключатель типа П2КнТ4-2В.The current generator is made on a thyristor type 2T143-500-16 and a diode 2D133-500-26. The starting block of the current generators is made on a solid state relay of the type КР293КП11АП, a zener diode of the type КС515А and an electrolytic capacitor of the type К50-16. Control switch type P2KnT4-2V.

Источник постоянного напряжения Б5-71 (номиналы: напряжение от 0 до 30 В и ток от 0 до 10 А). Выключатель питания - тумблер типа ТВ 1-2. Разделитель тока - диоды типа КД 257 А. Накопительные конденсаторы типа К50-77.DC voltage source B5-71 (ratings: voltage from 0 to 30 V and current from 0 to 10 A). Power switch - TV 1-2 type tumbler. Current separator - diodes type KD 257 A. Storage capacitors type K50-77.

Полеобразующая система выполнена по первому варианту, в котором применены цилиндрические соленоиды С10 и С11, у которых внутренние диаметры равны 97 мм и 100 мм соответственно. Длина соленоидов равна 150 мм. Внешний диаметр внутреннего соленоида равен внутреннему диаметру внешнего соленоида. Число витков каждого соленоида равно 50, сечение медного провода обмотки - 3 кв.мм. Намотка обмотки соленоидов выполнена в одном направлении в один слой.The field-forming system is made according to the first embodiment, in which cylindrical solenoids C10 and C11 are used, in which the internal diameters are 97 mm and 100 mm, respectively. The length of the solenoids is 150 mm. The outer diameter of the inner solenoid is equal to the inner diameter of the outer solenoid. The number of turns of each solenoid is 50, the cross section of the copper wire of the winding is 3 sq. Mm. The winding of the solenoid winding is made in one direction in one layer.

Опытный образец источника импульсного магнитного поля имел технические характеристики:The prototype of the source of the pulsed magnetic field had the technical characteristics:

- ток в импульсе генератора тока 50000 А;- current in the pulse of the current generator 50,000 A;

- интенсивность магнитного поля в каждом соленоиде 210000 Э.- the intensity of the magnetic field in each solenoid 210,000 E.

Устройство дает возможность увеличить почти неограниченно интенсивность магнитного поля путем увеличения числа параллельных каналов в распределителе тока с использованием соответствующих источников питания и пространственного суммирования векторов напряженности магнитного поля одинаковой направленности, создаваемой соленоидами.The device makes it possible to increase the magnetic field intensity almost unlimitedly by increasing the number of parallel channels in the current distributor using appropriate power sources and spatial summation of vectors of magnetic field strength of the same direction created by solenoids.

Claims (1)

Источник импульсных магнитных полей, содержащий источник питания постоянного напряжения, генератор тока, накопительный конденсатор, два коммутатора тока и полеобразующую систему, состоящую из одного соленоида причем один вывод генератора тока соединен с одним выводом конденсатора, одним выводом соленоида, и общей шиной, отличающийся тем, что введены не менее одного генератора тока и не менее одного накопительного конденсатора, не менее одного соленоида в полеобразующую систему, распределить тока и выключатель управления, причем первый коммутатор тока выполнен в виде выключателя питания, а второй в виде блока запуска генераторов тока, кроме того, распределить тока имеет вход питания и выходы по числу генераторов тока, которые имеют входы питания, выходы тока и входы сигнала управления, блок запуска генераторов тока имеет вход питания, выходы сигнала управления, причем в полеобразующей системе соленоиды размещены соосно один внутри другого или друг за другом, кроме того, минусовая клемма источника питания соединена с общей шиной, а плюсовая через выключатель питания соединена с входами питания распределителя токов и блока запуска генераторов тока, каждый выход распределителя токов соединен с одним выводом одного конденсатора, входом питания одного генератора тока и одним выводом обмотки одного соленоида, другой вывод введенного конденсатора и выход введенного генератора тока соединены с общей шиной, а выход тока генератора тока соединен с другим выводом обмотки соленоида, управляющий выход каждого генератора тока соединен с выходом управляющего сигнала блока запуска генераторов, вход и выход его управления соединены с выводами выключателя управления.A pulsed magnetic field source containing a constant voltage power source, a current generator, a storage capacitor, two current commutators and a field-forming system consisting of one solenoid, one terminal of the current generator being connected to one terminal of the capacitor, one terminal of the solenoid, and a common bus, characterized in that at least one current generator and at least one storage capacitor, at least one solenoid are introduced into the field-forming system, distribute the current and the control switch, the first the current switch is made in the form of a power switch, and the second in the form of a unit for starting current generators, in addition, the current distribution has a power input and outputs according to the number of current generators that have power inputs, current outputs and control signal inputs, the current generator start unit has an input power supply, control signal outputs, and in the field-forming system, the solenoids are placed coaxially one inside the other or one after another, in addition, the negative terminal of the power source is connected to the common bus, and the positive terminal is connected via the power switch dinene with power inputs of the current distributor and the start block of the current generators, each output of the current distributor is connected to one terminal of one capacitor, the power input of one current generator and one terminal of the winding of one solenoid, the other terminal of the introduced capacitor and the output of the introduced current generator are connected to a common bus, and the current generator current output is connected to the other output of the solenoid winding, the control output of each current generator is connected to the control signal output of the generator start block, its input and output is ION coupled to the control terminal of the switch.
RU2007107446/09A 2007-02-28 2007-02-28 Source of pulse magnetic field RU2331979C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107446/09A RU2331979C1 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Source of pulse magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107446/09A RU2331979C1 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Source of pulse magnetic field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2331979C1 true RU2331979C1 (en) 2008-08-20

Family

ID=39748163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007107446/09A RU2331979C1 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Source of pulse magnetic field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2331979C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167668U1 (en) * 2016-05-30 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" GENERATOR OF POWERFUL MAGNETIC FIELD PULSES
RU2806895C1 (en) * 2023-07-14 2023-11-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" Method for creating magnetic fields in meso-sized dielectric spherical two-layer particles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167668U1 (en) * 2016-05-30 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" GENERATOR OF POWERFUL MAGNETIC FIELD PULSES
RU2806895C1 (en) * 2023-07-14 2023-11-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" Method for creating magnetic fields in meso-sized dielectric spherical two-layer particles
RU2810646C1 (en) * 2023-07-14 2023-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" Method for controlling structure of strong magnetic fields in mesosized dielectric spherical particles
RU2820794C1 (en) * 2024-02-05 2024-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Сибирский государственный университет геосистем и технологий" Method of creating strong magnetic fields in mesoscale particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3041540B2 (en) Pulse power generation circuit and method for generating pulse power
JP3122186B2 (en) Low voltage modulator for circular induction accelerator
CN1900573A (en) Solenoid-operated valve actuating controller
TWI470397B (en) Circuit installation capable of full voltage activation, division voltage operation and delayed breaking
RU2331979C1 (en) Source of pulse magnetic field
US7459806B2 (en) High voltage magnetic compression modulator
RU2554054C1 (en) Resonance rail accelerator
JP4502659B2 (en) Pulse generator
EP2441164A1 (en) Method and circuit arrangement for generating a pulsed voltage
JP2019193476A (en) Storage battery charging device
CN112514231B (en) Circuit for switching an alternating voltage
WO2005096486A1 (en) High-voltage pulse generating circuit
JP2011160309A (en) Capacitive load driving circuit
EP1693945A1 (en) Pulse generator circuit
RU2232408C1 (en) Apparatus for charging of storage unit of supply circuit for seismic source electromagnetic drive
RU167668U1 (en) GENERATOR OF POWERFUL MAGNETIC FIELD PULSES
RU2282936C1 (en) Impulse currents generator
Xia et al. Development of a capacitive pulsed power supply for high-current high-velocity sliding electrical contact studies
NL8901779A (en) METHOD AND ELECTRICAL CIRCUIT FOR EXITING A GAS DISCHARGE LASER.
RU2014730C1 (en) Pulse current generator
RU2363094C1 (en) Source of pulsed magnet field
RU2089042C1 (en) Pulse magnetic compression device
RU2461120C1 (en) Current pulse series generator
Pinjari et al. Compact Solid-State Marx Generator for Repetitive Applications
SU1034155A1 (en) Voltage pulse generator

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170301