RU2518162C1 - Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies - Google Patents

Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies Download PDF

Info

Publication number
RU2518162C1
RU2518162C1 RU2012148440/07A RU2012148440A RU2518162C1 RU 2518162 C1 RU2518162 C1 RU 2518162C1 RU 2012148440/07 A RU2012148440/07 A RU 2012148440/07A RU 2012148440 A RU2012148440 A RU 2012148440A RU 2518162 C1 RU2518162 C1 RU 2518162C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
terminal
throwing
input
regenerative
Prior art date
Application number
RU2012148440/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Георгиевич Егоров
Original Assignee
Олег Георгиевич Егоров
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 Олег Георгиевич Егоров filed Critical Олег Георгиевич Егоров
Priority to RU2012148440/07A priority Critical patent/RU2518162C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2518162C1 publication Critical patent/RU2518162C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies contains a power supply unit, a unit of passive imposed load (UPIL) and N of propellant-recuperative modules (PRM), at that the first and second outputs of the power supply unit are connected to the first and second UPIL inputs respectively and also to the first and second inputs of each PRM. The first output of each PEM is connected to the third UPIL input, the second output of the nPRM is connected to the third input of (n+1)PRM, where n=1, 2, ?, (N-1), N?2, and the second output of NPRM is connected to the third input of the first PRM. Each PRM includes a rail electromagnetic accelerator (REA) which is equipped auxiliary with a recuperative inductive transducer with the main and auxiliary windings and a projectile position sensor; two recuperators, two semiconductor switches, two saturating chokes, a storage capacitor, a diode and three keys. The first output of the first saturating choke is the first input of PRM. The second output of the first saturating choke is connected to the first REA electrode, while its second electrode is connected to the positive output of the first semiconductor key and positive output of the diode which negative output is the second input of PRM and it is connected to the second output of the storage capacitor, the first outputs of windings of the recuperative inductive transducer and the second outputs of the both recuperators. The negative output of the first semiconductor switch is the third output of PRM and it is connected to the first output of the storage capacitor and the first output of the first key, which second output is the first output of PRM. The first output of the main winding is connected to the first output of the second saturating choke and the first output of the second key, which second output is connected to the first output of the first recuperator. The second output of the second saturating choke is connected to the negative output of the second semiconductor key, which positive output is the second output of PRM while the second output of the auxiliary winding is connected through the third key to the first output of the second recuperator.EFFECT: improving usage efficiency of electric energy stored at the inductive storage of the power supply unit.5 dwg

Description

Изобретение относится к области мощной сильноточной импульсной электротехники, а более конкретно к системам электропитания электромагнитных гиперскоростных ускорителей (рельсотронов) диэлектрических твердых тел.The invention relates to the field of powerful high-current pulsed electrical engineering, and more particularly to power supply systems of electromagnetic hyper speed accelerators (railsotrons) of dielectric solids.

Из предшествующего уровня техники известно электромагнитное устройство для метания диэлектрических макротел, содержащее подключенный к блоку электропитания рельсовый электромагнитный ускоритель (рельсотрон), включающий силовой корпус с внутренним продольным ускорительным каналом, который образован двумя расположенными параллельно продольными (рельсовыми) электродами, разделенными диэлектрическими стенками и дном, а также расположенное в ускорительном канале и вплотную к его дну метаемое диэлектрическое твердое тело с плавкой металлической перемычкой, выполненной, предпочтительно, из фольги, расположенной на обращенной к дну ускорительного канала поверхности метаемого тела и электрически соединяющей между собой электроды, при этом расположенные в входной части рельсового электромагнитного ускорителя концы электродов подключены к блоку электропитания, который выполнен в виде емкостного накопителя энергии (см. Бордов А.Ю. и Осташев В.Е. Оптимизация параметров емкостной системы электропитания электродинамического ускорителя макротел рельсотронного типа/ Препринт ИВТАН, №6-181М, 1986, 166).From the prior art, an electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies is known, comprising a rail electromagnetic accelerator (railotron) connected to the power supply unit, including a power housing with an internal longitudinal accelerating channel, which is formed by two parallel longitudinal (rail) electrodes separated by dielectric walls and the bottom, and also located in the accelerating channel and close to its bottom, a throwable dielectric solid with fusion melt an metallic bridge, preferably made of foil, located on the surface of the missile body facing the bottom of the accelerating channel and electrically connecting the electrodes to each other, while the ends of the electrodes located in the input part of the rail electromagnetic accelerator are connected to the power supply unit, which is designed as a capacitive energy storage device (see Bordov A.Yu. and Ostashev V.E. Optimization of the parameters of a capacitive power supply system of an electrodynamic accelerator of a macrobody of a railotron type Rint IVTAN, No. 6-181M, 1986, 166).

Основной недостаток этого устройства, взятого в качестве прототипа, заключается в том, что оно характеризуется низким кпд преобразования электрической энергии, запасенной в блоке электропитания, в кинетическую энергию метаемого диэлектрического твердого тела (см. Гидродинамика высоких плотностей энергии. Труды международного семинара 11-15 августа 2003 г., Новосибирск, 2004, с.367), поскольку после выхода метаемого твердого тела из ускорительного канала дуговой разряд, образовавшийся между электродами в результате взрыва плавкой металлической перемычки и переместившийся к концам электродов, расположенным на выходе ускорительного канала, будет продолжать гореть. Следовательно, оставшаяся после выхода метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала часть запасенной в блоке электропитания электрической энергии будет бесполезно расходоваться на омический нагрев электродов и поддержание горения дугового разряда. Следствием вышесказанного является также высокая эрозия электродов и значительный интервал времени между следующими один за другим актами метания (низкая частота метания) при последовательном метании группы макротел с помощью одного рельсового электромагнитного ускорителя.The main disadvantage of this device, taken as a prototype, is that it is characterized by a low efficiency of converting the electric energy stored in the power supply unit into the kinetic energy of the propelled dielectric solid (see Hydrodynamics of high energy densities. Proceedings of the international seminar August 11-15 2003, Novosibirsk, 2004, p. 367), because after the throwing solid body exits the accelerating channel, an arc discharge formed between the electrodes as a result of a metal fusion explosion bridge and move towards the ends of the electrodes located on the outlet of the acceleration channel, will continue to burn. Consequently, the part of the electric energy stored in the power supply unit remaining after the missile dielectric solid exits the accelerator channel will be uselessly spent on ohmic heating of the electrodes and maintaining the burning of the arc discharge. A consequence of the above is also a high erosion of the electrodes and a significant time interval between successive throwing events (low throwing frequency) during successive throwing of a group of macrobodies using one rail electromagnetic accelerator.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по повышению эффективности использования электрической энергии, запасенной в блоке электропитания электромагнитного устройства для метания диэлектрических макротел, путем преобразования упомянутой выше запасенной электрической энергии в кинетическую энергию последовательно метаемой группы макротел (серии или очереди из макротел), а также за счет рекуперации энергии, обусловленной электрическим током, протекающим по электродам. Достигаемый при этом технический результат заключается не только в повышении эффективности использования электрической энергии, запасенной в блоке электропитания патентуемого устройства, с одной стороны, за счет повышения кпд преобразования запасенной электрической энергии в кинетическую энергию группы метаемых макротел, а с другой стороны, за счет рекуперации энергии, обусловленной током, протекающим по электродам, но также и в снижении эрозии электродов и увеличении частоты метания группы макротел.The present invention is aimed at solving the technical problem of improving the efficiency of using electric energy stored in the power supply unit of an electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies by converting the above stored electric energy into kinetic energy of a successively labeled group of macrobodies (series or lines of macrobodies), as well as due to energy recovery due to electric current flowing through the electrodes. The technical result achieved in this case consists not only in increasing the efficiency of using electric energy stored in the power supply unit of the patented device, on the one hand, by increasing the efficiency of converting the stored electric energy into kinetic energy of the group of tagged macrobodies, and on the other hand, due to energy recovery due to the current flowing through the electrodes, but also in reducing erosion of the electrodes and increasing the throwing frequency of the macrobody group.

Поставленная задача решена тем, что электромагнитное устройство для метания диэлектрических макротел содержит блок электропитания, выполненный в виде индуктивного накопителя энергии, блок пассивной временной нагрузки с тремя входными выводами и N, где N≥2, одинаковых метательно-рекуперативных модулей с тремя входными и двумя выходными выводами, при этом первый выходной вывод блока электропитания соединен с первым входным выводом блока пассивной временной нагрузки и с первым входным выводом каждого метательно-рекуперативного модуля, второй выходной вывод блока электропитания соединен со вторым входным выводом блока пассивной временной нагрузки и со вторым входным выводом каждого метательно-рекуперативного модуля, первый выходной вывод каждого метательно-рекуперативного модуля соединен с третьим входным выводом блока пассивной временной нагрузки, второй выходной вывод n-го метательно-рекуперативного модуля, где n=1, 2, 3, …, (N-1), соединен с третьим входным выводом (n+1)-го метательно-рекуперативного модуля, а второй выходной вывод N-го метательно-рекуперативного модуля соединен с третьим входным выводом первого метательно-рекуперативного модуля, блок пассивной временной нагрузки выполнен в виде последовательно соединенных между собой насыщающегося дросселя с узкой прямоугольной петлей намагничивания и полупроводникового ключа, переходящего при нулевом токе через него в разомкнутое положение, при этом первый вывод насыщающегося дросселя и минусовой вывод полупроводникового ключа являются соответственно первым и вторым входными выводами блока пассивной временной нагрузки, а соединенные между собой второй вывод насыщающегося дросселя и плюсовой вывод полупроводникового ключа являются третьим входным выводом блока пассивной временной нагрузки, каждый метательно-рекуперативный модуль включает рельсовый электромагнитный ускоритель, первый и второй насыщающиеся дроссели с узкой прямоугольной петлей намагничивания, первый и второй полупроводниковые ключи, переходящие при нулевом токе через них в разомкнутое положение, накопительный конденсатор, диод, три ключа и два рекуператора, при этом рельсовый электромагнитный ускоритель включает два расположенных параллельно продольных электрода, размещенное в промежутке между ними метаемое диэлектрическое твердое тело с расположенной на его тыльной поверхности плавкой металлической перемычкой, соединяющей электрически электроды между собой во входной части рельсового электромагнитного ускорителя, датчик положения метаемого диэлектрического твердого тела, установленный в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, а также рекуперативный индуктивный преобразователь, расположенный по всей длине электродов параллельно их одноименным боковым сторонам и выполненный в виде основной и дополнительной обмоток, каждая из которых охватывает всю площадь продольного сечения промежутка между электродами, первый вывод первого насыщающегося дросселя является первым входным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод первого насыщающегося дросселя соединен с концом первого электрода, расположенным во входной части рельсового электромагнитного ускорителя, расположенный там же конец второго электрода соединен с плюсовым выводом первого полупроводникового ключа и плюсовым выводом диода, минусовой вывод которого является вторым входным выводом метательно-рекуперативного модуля, минусовой вывод первого полупроводникового ключа является третьим входным выводом метательно-рекуперативного модуля и соединен с первым выводом накопительного конденсатора и первым выводом первого ключа, второй вывод которого является первым выходным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод накопительного конденсатора соединен с минусовым выводом диода, с первым выводом основной и с первым выводом дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя, второй вывод упомянутой выше основной обмотки соединен с первым выводом второго насыщающегося дросселя и первым выводом второго ключа, второй вывод которого соединен с первым выводом первого рекуператора, второй вывод второго насыщающегося дросселя соединен с минусовым выводом второго полупроводникового ключа, плюсовой вывод которого является вторым выходным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод упомянутой выше дополнительной обмотки соединен с первым выводом третьего ключа, второй вывод которого соединен с первым выводом второго рекуператора, второй вывод которого соединен со вторым выводом первого рекуператора и с минусовым выводом диода.The problem is solved in that the electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies contains a power supply unit made in the form of an inductive energy storage unit, a passive temporary load unit with three input terminals and N, where N≥2, identical throwing and regenerative modules with three input and two output conclusions, while the first output terminal of the power supply unit is connected to the first input terminal of the passive temporary load unit and to the first input terminal of each throwing-regenerative module, the second output terminal of the power supply unit is connected to the second input terminal of the passive temporary load unit and to the second input terminal of each throwing and recuperative module, the first output terminal of each throwing and regenerative module is connected to the third input terminal of the passive temporary load, the second output terminal of the nth -regerative module, where n = 1, 2, 3, ..., (N-1), is connected to the third input terminal of the (n + 1) th throwing-regenerative module, and the second output terminal of the Nth throwing-regenerative module with It is connected to the third input terminal of the first throwing-recuperative module, the passive temporary load unit is made in the form of a saturable inductor with a narrow rectangular magnetization loop and a semiconductor switch connected in series, passing at zero current through it to the open position, while the first output of the saturated inductor and the negative terminal of the semiconductor switch are the first and second input terminals of the passive temporary load unit, respectively, and are interconnected The second output of the saturable inductor and the positive output of the semiconductor switch are the third input terminal of the passive time load unit, each throwing and regenerative module includes a rail electromagnetic accelerator, the first and second saturable inductors with a narrow rectangular magnetization loop, the first and second semiconductor switches that switch at zero current through them to an open position, a storage capacitor, a diode, three keys and two recuperators, while the rail electromagnetic accelerator It includes two parallel longitudinal electrodes, a missile dielectric solid placed in the gap between them and a fusible metal jumper located on its rear surface, which connects the electrodes electrically to each other in the input part of the rail electromagnetic accelerator, and a position sensor of the missile dielectric solid body installed in the output part of the rail electromagnetic accelerator, as well as a regenerative inductive converter located along the entire length of the electric of the rods parallel to their same sides and made in the form of the main and additional windings, each of which covers the entire longitudinal section of the gap between the electrodes, the first output of the first saturable inductor is the first input output of the throwing-regenerative module, the second output of the first saturable inductor is connected to the end of the first the electrode located in the input part of the rail electromagnetic accelerator, the end of the second electrode located there is connected to the positive terminal the first semiconductor key and the positive terminal of the diode, the negative terminal of which is the second input terminal of the throwing and regenerative module, the negative terminal of the first semiconductor key is the third input terminal of the throwing and regenerative module and connected to the first terminal of the storage capacitor and the first terminal of the first switch, the second terminal of which is the first output terminal of the throwing-regenerative module, the second terminal of the storage capacitor is connected to the negative terminal of the diode, with the first you main water and with the first output of the additional windings of the regenerative inductive converter, the second output of the aforementioned main winding is connected to the first output of the second saturable inductor and the first output of the second key, the second output of which is connected to the first output of the first recuperator, the second output of the second saturable inductor is connected to the negative output the second semiconductor switch, the positive output of which is the second output terminal of the throwing-regenerative module, the second output of the above e of the additional winding is connected to the first terminal of the third key, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second heat exchanger, the second terminal of which is connected to the second terminal of the first heat exchanger and with the negative terminal of the diode.

Преимущество патентуемого электромагнитного устройства для метания диэлектрических макротел (по сравнению с прототипом, содержащим емкостный накопитель энергии и один рельсовый электромагнитный ускоритель) заключается в том, что: а) вследствие введения в патентуемое устройство дополнительных рельсовых электромагнитных ускорителей, каждый из которых входит в состав соответствующего ему метательно-рекуперативного модуля, включающего также патентуемую электрическую схему соединения двух насыщающихся дросселей (магнитных ключей), двух полупроводниковых ключей, накопительного конденсатора, трех ключей, диода и двух рекуператоров; б) вследствие патентуемого выполнения и размещения на каждом рельсовом электромагнитном ускорителе рекуперативного индуктивного преобразователя, основная и дополнительная обмотки которого через соответствующий ключ подключены соответственно к первому и второму рекуператорам; в) вследствие соединения второго выходного вывода n-го, (где n=1, 2, …, (N-1), а N - количество метательно-рекуперативных модулей, при этом N≥2) метательно-рекуперативного модуля с третьим входным выводом (n+1)-го метательно-рекуперативноо модуля, а второго выходного вывода N-го метательно-рекуперативного модуля с третьим входным выводом первого метательно-рекуперативного модуля (иными словами, вследствие соединения основной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя n-го метательно-рекуперативного модуля через последовательно соединенные второй насыщающийся дроссель и второй полупроводниковый ключ с накопительным конденсатором (n+1)-го метательно-рекуперативного модуля; а также г) вследствие выполнения блока электропитания в виде индуктивного накопителя энергии обеспечивается повышение эффективности использования электрической энергии, запасенной в блоке электропитания, поскольку, во-первых, за счет принудительного гашения сильноточного дугового разряда между электродами рельсового электромагнитного ускорителя после выхода из его ускорительного канала метаемого диэлектрического твердого тела повышается не только кпд преобразования электрической энергии в кинетическую энергию метаемого диэлектрического твердого тела, но и уменьшается эрозия электродов; во-вторых, обеспечивается заряд накопительного конденсатора (n+1)-го метательно-рекуперативного модуля во время движения метаемого диэлектрического твердого тела по ускорительному каналу n-го метательно-рекуперативного модуля за счет напряжения, которое при перемещении сильноточного дугового разряда вдоль электродов индуцируется в основной обмотке рекуперативного индуктивного преобразователя n-го метательно-рекуперативного модуля; в-третьих, обеспечивается рекуперация магнитной энергии, запасенной в объеме междуэлектродного промежутка во время движения сильноточного дугового разряда и метаемого диэлектрического твердого тела по соответствующему этим электродам ускорительному каналу. Использование в патентуемом устройстве блока электропитания, выполненного в виде индуктивного накопителя энергии, обеспечивает (при выводе накопленной в нем энергии в нагрузку) длительность постоянного по величине электрического тока, которая достаточна для проведения последовательного метания группы диэлектрических твердых тел, а также существенное уменьшение весогабаритных и стоимостных параметров. Кроме того, обеспечивается высокая частота метания диэлектрических твердых тел (интервал времени между следующими один за другим актами метания меньше одной миллисекунды при использовании в качестве рекуператоров плазменных ускорителей), так как в момент выхода метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала n-го метательно-рекуперативного модуля завершена зарядка накопительного конденсатора (n+1)-го метательно-рекуперативного модуля (иными словами, обеспечена полная готовность следующего метательно-рекуперативного модуля к проведению очередного в данной серии метания диэлектрического твердого тела).The advantage of a patentable electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies (in comparison with a prototype containing a capacitive energy storage device and one rail electromagnetic accelerator) is that: a) due to the introduction of additional rail electromagnetic accelerators into the patented device, each of which is part of the corresponding propelling-regenerative module, which also includes a patented electrical circuit for connecting two saturable chokes (magnetic keys), two semiconductor switches, a storage capacitor, three switches, a diode and two heat exchangers; b) due to patentable execution and placement of a regenerative inductive converter on each rail electromagnetic accelerator, the main and additional windings of which are connected through the corresponding key to the first and second recuperators, respectively; c) due to the connection of the second output terminal of the nth, (where n = 1, 2, ..., (N-1), and N is the number of throwing and regenerative modules, with N≥2) of the throwing and regenerative module with a third input terminal the (n + 1) th throwing-regenerative module, and the second output terminal of the Nth throwing-regenerative module with the third input terminal of the first throwing-regenerative module (in other words, due to the connection of the main winding of the regenerative inductive converter of the nth throwing-regenerative module through a series connection the second saturable inductor and the second semiconductor switch with a storage capacitor of the (n + 1) th throwing-recuperative module; and d) as a result of the power supply unit being in the form of an inductive energy storage device, the efficiency of using electric energy stored in the power supply unit is increased, because, firstly, due to the forced quenching of a high-current arc discharge between the electrodes of a rail electromagnetic accelerator after exiting its accelerating channel meta th solid dielectric body increases not only the efficiency of conversion of electrical energy into kinetic energy of the projectile solid dielectric body, but also reduces erosion of the electrodes; secondly, the charge of the storage capacitor of the (n + 1) th throwing-recuperative module is provided during the movement of the throwable dielectric solid along the accelerating channel of the nth throwing-recuperative module due to the voltage that is induced in the high-current arc discharge along the electrodes the main winding of the regenerative inductive converter of the nth throwing and regenerative module; thirdly, the recovery of magnetic energy stored in the volume of the interelectrode gap during the movement of a high-current arc discharge and a missile dielectric solid through the accelerator channel corresponding to these electrodes is ensured. The use of a power supply unit in the form of an inductive energy storage device in the patented device provides (when outputting the energy stored in it to the load) a constant electric current of sufficient duration to conduct sequential throwing of a group of dielectric solids, as well as a significant reduction in weight and size and cost parameters. In addition, a high throwing frequency of dielectric solids is ensured (the time interval between successive throwing events is less than one millisecond when using plasma accelerators as recuperators), since at the time of throwing a dielectric solid from the accelerating channel of the nth throwing-regenerative the module, charging of the storage capacitor of the (n + 1) th throwing-regenerative module has been completed (in other words, the next readiness of the next throwing-regenerative is fully prepared a module for holding the next in this series of throwing a dielectric solid).

Остальные технические результаты, достигаемые при использовании патентуемого изобретения, станут ясными из дальнейшего изложения.Other technical results achieved using the patented invention will become apparent from the following.

В дальнейшем настоящее изобретение поясняется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения ожидаемых технических результатов патентуемой совокупностью существенных признаков.Further, the present invention is illustrated by specific examples, which, however, are not the only possible, but clearly demonstrate the ability to achieve the expected technical results of the patented combination of essential features.

На фиг.1 изображена блок-схема электромагнитного устройства для метания диэлектрических макротел; на фиг.2 - то же, принципиальная схема; на фиг.3 - размещение катушек индуктивности обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя с одной стороны относительно электродов рельсового электромагнитного ускорителя, вид сверху; на фиг.4 - размещение катушек индуктивности обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя с двух сторон относительно электродов рельсового электромагнитного ускорителя, вид сверху; на фиг.5 - блок-схема электромагнитного устройства для метания диэлектрических макротел с четырьмя метательно-рекуперативными модулями.Figure 1 shows a block diagram of an electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies; figure 2 is the same circuit diagram; figure 3 - placement of the inductance coils of the windings of the regenerative inductive converter on one side relative to the electrodes of the rail electromagnetic accelerator, top view; figure 4 - placement of the inductance coils of the windings of the regenerative inductive transducer on both sides relative to the electrodes of the rail electromagnetic accelerator, top view; 5 is a block diagram of an electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies with four throwing and regenerative modules.

Электромагнитное устройство для метания диэлектрических макротел содержит блок 1 электропитания, выполненный в виде индуктивного накопителя энергии, блок 2 пассивной временной (используемой только до начала акта метания первого макротел в серии и после ее завершения) нагрузки (БПВН), а также, по меньшей мере, два одинаковых метательно-рекуперативных модуля 3 и 4 (МРМ), при этом первый и второй входные выводы БПВН 2, а также первые и вторые входные выводы МРМ 3 и 4 соединены соответственно с первым и вторым выводами блока 1 электропитания (фиг.1). Кроме того, третий входной вывод МРМ 3 соединен со вторым выходным выводом МРМ 4, третий входной вывод МРМ 4 соединен со вторым выходным выводом МРМ 3, а первые выходные выводы МРМ 3 и МРМ 4 соединены с третьим входным выводом БПВН 2.An electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies contains a power supply unit 1 made in the form of an inductive energy storage unit, a passive temporary unit 2 (used only before the act of throwing the first macrobody in the series and after its completion) load (BPVN), as well as at least two identical throwing and recuperative modules 3 and 4 (MRM), while the first and second input terminals BPVN 2, as well as the first and second input terminals MRM 3 and 4 are connected respectively to the first and second terminals of the power supply unit 1 (Fig. 1). In addition, the third input terminal MPM 3 is connected to the second output terminal MPM 4, the third input terminal MPM 4 is connected to the second output terminal MPM 3, and the first output terminals MPM 3 and MPM 4 are connected to the third input terminal BPVN 2.

БПВН 2 (фиг.2) содержит насыщающийся дроссель 21 с узкой прямоугольной петлей намагничивания, который соединен последовательно с полупроводниковым ключом 22 (предпочтительно тиристором), переходящим при нулевом токе через него в разомкнутое положение, при этом первый вывод насыщающегося дросселя 21 и минусовой вывод полупроводникового ключа 22 являются соответственно первым и вторым входными выводами БПВН 2, а соединенные между собой второй вывод насыщающегося дросселя 21 и плюсовой вывод полупроводникового ключа 22 являются третьим входным выводом БПВН 2.BPVN 2 (figure 2) contains a saturable inductor 21 with a narrow rectangular magnetization loop, which is connected in series with a semiconductor switch 22 (preferably a thyristor), passing at zero current through it into an open position, with the first output saturable inductor 21 and the negative terminal of the semiconductor key 22 are respectively the first and second input terminals BPVN 2, and interconnected second output saturable inductor 21 and the positive output of the semiconductor key 22 are the third input conclusion BPVN 2.

Каждый МРМ 3 (4) содержит рельсовый электромагнитный ускоритель, включающий расположенные параллельно продольные (рельсовые) электроды 301 (401) и 302 (402), размещенные в силовом корпусе (на чертеже не показан), который выполнен, например, как и в прототипе, с внутренним продольным глухим ускорительным каналом, метаемое диэлектрическое твердое тело 303 (403) и соединяющую между собой электроды 301 и 302 (401 и 402) во входной части рельсового электромагнитного ускорителя плавкую металлическую перемычку 304 (404), которая выполнена, предпочтительно, из фольги и расположена на тыльной поверхности метаемого диэлектрического твердого тела 303 (403). Кроме того, рельсовый электромагнитный ускоритель содержит рекуперативный индуктивный преобразователь, расположенный по всей длине электродов 301 и 302 (401 и 402) параллельно их одноименным (правым, левым) боковым сторонам, при этом рекуперативный индуктивный преобразователь включает две обмотки, а именно основную и дополнительную обмотки, каждая из которых охватывает всю площадь продольного сечения промежутка между электродами. В одном предпочтительном воплощении изобретения, основная обмотка выполнена в виде одной катушки 305 (405) индуктивности, расположенной по всей длине электродов 301 и 302 (401 и 402) параллельно одной из двух их пар одноименных боковых сторон (фиг.2 и 3) и охватывающей всю площадь продольного сечения промежутка между электродами 301 и 302 (401 и 402), при этом первый и второй выводы катушки 305 (405) индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами основной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя, а коэффициент связи между витками основной обмотки и электродами 301 и 302 (401 и 402) не превышает величины 0,35 (предпочтительно от 0,1 до 0,2). Иными словами, ось катушки 305 (405) индуктивности параллельна обращенным друг к другу поверхностям электродов 301 и 302 (401 и 402), расположена на одинаковом расстоянии от их концов и имеет внутренний размер, соответствующий геометрическим размерам продольного сечения промежутка между упомянутыми выше электродами. В другом предпочтительном воплощении изобретения, основная обмотка рекуперативного индуктивного преобразователя выполнена в виде соединенных последовательно или параллельно двух, предпочтительно, одинаковых катушек 305 и 306 (405 и 406) индуктивности (фиг.4), расположенных по всей длине электродов 301 и 302 параллельно соответствующей каждой катушке 305 и 306 (405 и 406) индуктивности паре одноименных боковых сторон электродов 301 и 302 (401 и 402) и по отдельности охватывающих всю площадь продольного сечения промежутка между электродами 301 и 302 (401 и 402), при этом в случае последовательного соединения катушек 305 и 306 (405 и 406) индуктивности между собой первый вывод катушки 305 (405) индуктивности и второй вывод катушки 306 (406) индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами основной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя, а при их параллельном соединении соединенные между собой первые выводы катушек 305 и 306 (405 и 406) индуктивности и соединенные между собой вторые выводы упомянутых выше катушек индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами основной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя. В одном предпочтительном воплощении изобретения дополнительная обмотка рекуперативного индуктивного преобразователя выполнена в виде одной катушки 307 (407) индуктивности, расположенной по всей длине электродов 301 и 302 (401 и 402) параллельно одной из двух их пар одноименных боковых сторон (фиг.2 и 3) и охватывающей всю площадь продольного сечения промежутка между электродами 301 и 302 (401 и 402), при этом первый и второй выводы катушки 307 (407) индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами дополнительной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя. Что касается коэффициента связи между витками дополнительной обмотки и электродами 301 и 302 (401 и 402), то его величина выбирается такой, чтобы сумма упомянутых выше коэффициентов связи была близка к единице (0,95÷098). В другом предпочтительном воплощении изобретения, дополнительная обмотка рекуперативного индуктивного преобразователя выполнена аналогично тому, как выполнена описанная выше основная обмотка, а именно в виде соединенных последовательно или параллельно двух, предпочтительно, одинаковых катушек 307 и 308 (407 и 408) индуктивности (фиг.4), расположенных по всей длине электродов 301 и 302 (401 и 402) параллельно соответствующей каждой катушке 307 и 308 (407 и 408) индуктивности паре одноименных боковых сторон электродов 301 и 302 (401 и 402) и по отдельности охватывающих всю площадь продольного сечения промежутка между электродами 301 и 302 (401 и 402), при этом при последовательном соединении катушек 307 и 308 (407 и 408) индуктивности первый вывод катушки 307 (407) индуктивности и второй вывод катушки 308 (408) индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами дополнительной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя, а при параллельном соединении катушек 307 и 308 (407 и 408) соединенные между собой первые выводы и соединенные между собой вторые выводы этих катушек индуктивности являются соответственно первым и вторым выводами дополнительной обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя. Рельсовый электромагнитный ускоритель содержит также датчик 309 (409) положения метаемого диэлектрического твердого тела 304 (404), который расположен в его выходной части с обеспечением возможности фиксации момента выхода из ускорительного канала, образованного электродами 301 и 302 (401 и 402) и корпусом, метаемого диэлектрического твердого тела 303 (403).Each MRM 3 (4) contains a rail electromagnetic accelerator, including parallel longitudinal (rail) electrodes 301 (401) and 302 (402) located in a power case (not shown in the drawing), which is made, for example, as in the prototype, with an internal longitudinal blind accelerator channel, a missile dielectric solid body 303 (403) and interconnecting electrodes 301 and 302 (401 and 402) in the input part of the rail electromagnetic accelerator fusible metal jumper 304 (404), which is preferably made of foil and R positioned on the back surface of a missile dielectric solid 303 (403). In addition, the rail electromagnetic accelerator contains a regenerative inductive converter located along the entire length of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) parallel to their same (right, left) sides, while the regenerative inductive converter includes two windings, namely, the main and additional windings , each of which covers the entire area of the longitudinal section of the gap between the electrodes. In one preferred embodiment of the invention, the main winding is made in the form of a single inductor 305 (405) located along the entire length of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) parallel to one of their two pairs of the same sides (FIGS. 2 and 3) and covering the entire longitudinal sectional area of the gap between the electrodes 301 and 302 (401 and 402), while the first and second terminals of the inductor 305 (405) are respectively the first and second terminals of the main winding of the regenerative inductive converter, and the coupling coefficient between the turns of new winding and electrodes 301 and 302 (401 and 402) does not exceed a value of 0.35 (preferably from 0.1 to 0.2). In other words, the axis of the inductor 305 (405) is parallel to the facing surfaces of the electrodes 301 and 302 (401 and 402), is located at the same distance from their ends and has an internal size corresponding to the geometric dimensions of the longitudinal section of the gap between the above electrodes. In another preferred embodiment of the invention, the main winding of the regenerative inductive converter is made in the form of two, preferably the same, inductors 305 and 306 (405 and 406) connected in series or parallel (Fig. 4) located along the entire length of the electrodes 301 and 302 parallel to each an inductor 305 and 306 (405 and 406) of a pair of the same lateral sides of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) and individually covering the entire longitudinal section of the gap between the electrodes 301 and 302 (401 and 402), while m in the case of the series connection of the inductance coils 305 and 306 (405 and 406) between themselves, the first output of the inductance coil 305 (405) and the second output of the inductance coil 306 (406) are respectively the first and second terminals of the main winding of the regenerative inductive converter, and when they are parallel connected to each other, the first conclusions of the coils 305 and 306 (405 and 406) of inductance and the interconnected second conclusions of the above-mentioned inductors are respectively the first and second conclusions of the main winding p an inductive converter. In one preferred embodiment of the invention, the additional winding of the regenerative inductive converter is made in the form of a single inductor 307 (407) located along the entire length of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) parallel to one of their two pairs of the same sides (FIGS. 2 and 3) and covering the entire longitudinal sectional area of the gap between the electrodes 301 and 302 (401 and 402), while the first and second terminals of the inductor 307 (407) are respectively the first and second terminals of the additional winding of the regenerative inductance transducer. As for the coupling coefficient between the turns of the additional winding and the electrodes 301 and 302 (401 and 402), its value is chosen so that the sum of the coupling coefficients mentioned above is close to unity (0.95 ÷ 098). In another preferred embodiment of the invention, the additional winding of the regenerative inductive converter is made in the same way as the main winding described above, namely in the form of two, preferably the same inductors 307 and 308 (407 and 408) connected in series (Fig. 4) located along the entire length of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) parallel to each inductance coil 307 and 308 (407 and 408) in the pair of the same lateral sides of the electrodes 301 and 302 (401 and 402) and individually cover their entire longitudinal sectional area of the gap between the electrodes 301 and 302 (401 and 402), while in series with the coils 307 and 308 (407 and 408) of the inductance, the first output of the inductor 307 (407) and the second output of the inductor 308 (408) are respectively, the first and second terminals of the additional winding of the regenerative inductive converter, and when the coils 307 and 308 (407 and 408) are connected in parallel, the first terminals connected to each other and the second terminals of these inductors connected to each other are respectively but the first and second conclusions of the additional winding of the regenerative inductive converter. The rail electromagnetic accelerator also contains a sensor 309 (409) of the position of the missile dielectric solid body 304 (404), which is located in its output part, with the possibility of fixing the moment of exit from the accelerator channel formed by the electrodes 301 and 302 (401 and 402) and the housing dielectric solid 303 (403).

Кроме того, каждый МРМ 3 (4) содержит первый насыщающийся дроссель 310 (410) с узкой прямоугольной петлей намагничивания, первый вывод которого является первым входным выводом МРМ 3 (4), а его второй вывод соединен с концом электрода (первого) 301 (401), расположенным во входной части рельсового электромагнитного ускорителя. Расположенный там же конец электрода (второго) 302 (402) соединен с плюсовым выводом первого полупроводникового ключа 311 (411), предпочтительно тиристора, переходящего при нулевом токе через него в разомкнутое (непроводящее) положение, а также с плюсовым выводом диода 312 (412), минусовой вывод которого является вторым (на фиг.2 заземленным) входным выводом МРМ 3 (4). Минусовой вывод первого полупроводникового ключа 311 (411) является третьим входным выводом МРМ 3 (4) и соединен с первым выводом первого ключа 313 (413), второй вывод которого является первым выходным выводом МРМ 3 (4), а также с первым выводом накопительного конденсатора 314 (414), второй вывод которого соединен с минусовым выводом диода 312 (412), а также с первыми выводами катушек 305 (405) и 307 (407) индуктивности, которые являются первыми выводами соответственно основной и дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя. Второй вывод основной обмотки (на фиг.2 - второй вывод катушки 305 (405) индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя соединен с первым выводом второго ключа 315 (415), а также с первым выводом второго насыщающегося дросселя 316 (416) с узкой прямоугольной петлей намагничивания, второй вывод которого соединен с минусовым выводом второго полупроводникового ключа 317 (417), предпочтительно тиристора, переходящего при нулевом токе через него в разомкнутое положение. Плюсовой вывод второго полупроводникового ключа 317 (417) является вторым выходным выводом МРМ 3 (4), а второй вывод второго ключа 315 (415) соединен с первым выводом первого рекуператора 318 (418), второй вывод которого соединен с первым выводом основной обмотки (на фиг.2 - с первым выводом катушки 305 (405) индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя. Второй вывод дополнительной обмотки (на фиг.2 - второй вывод катушки 307 (407) индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя соединен с первым выводом третьего ключа 319 (419), второй вывод которого соединен с первым выводом второго рекуператора 320 (420), второй вывод которого соединен с первым выводом дополнительной обмотки (на фиг.2 - с первым выводом катушки 307 (407) индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя. В случае, когда патентуемое устройство содержит более двух МРМ (на фиг.5 дополнительные МРМ обозначены соответственно позициями 5 и 6), первый входной вывод всех МРМ соединен с первым выходным выводом блока 1 электропитания, второй входной вывод всех МРМ соединен со вторым выходным выводом блока 1 электропитания, первые выходные выводы всех МРМ соединены с третьим входным выводом БПВН 2, второй выходной вывод n-го МРМ (где, n=1, 2, 3, …, (N-1), а N - количество МРМ в патентуемом устройстве, при этом N≥2) соединен с третьим входным выводом (n+1)-го МРМ, а второй выходной вывод N-го МРМ соединен с третьим входным выводом первого МРМ.In addition, each MRM 3 (4) contains a first saturable choke 310 (410) with a narrow rectangular magnetization loop, the first terminal of which is the first input terminal of MPM 3 (4), and its second terminal is connected to the end of the electrode (first) 301 (401 ) located in the input part of the rail electromagnetic accelerator. The end of the electrode (second) 302 (402) located there is connected to the positive terminal of the first semiconductor switch 311 (411), preferably a thyristor, which switches to the open (non-conducting) position at zero current, and also to the positive terminal of the diode 312 (412) , the negative terminal of which is the second (in Fig.2 grounded) input terminal MPM 3 (4). The minus terminal of the first semiconductor key 311 (411) is the third input terminal of the MPM 3 (4) and is connected to the first terminal of the first key 313 (413), the second terminal of which is the first output terminal of the MPM 3 (4), as well as the first terminal of the storage capacitor 314 (414), the second terminal of which is connected to the negative terminal of the diode 312 (412), as well as with the first terminals of the inductors 305 (405) and 307 (407), which are the first terminals of the main and additional windings of the regenerative inductive converter, respectively. The second terminal of the main winding (in FIG. 2 is the second terminal of the inductor 305 (405)) of the regenerative inductive converter is connected to the first terminal of the second key 315 (415), as well as to the first terminal of the second saturable inductor 316 (416) with a narrow rectangular magnetization loop , the second terminal of which is connected to the negative terminal of the second semiconductor switch 317 (417), preferably a thyristor, passing at zero current through it into an open position. The positive terminal of the second semiconductor switch 317 (417) is the second output terminal of the MPM 3 (4), and the second terminal of the second switch 315 (415) is connected to the first terminal of the first recuperator 318 (418), the second terminal of which is connected to the first terminal of the main winding (on figure 2 - with the first output of the coil 305 (405) inductance) regenerative inductive transducer. The second terminal of the additional winding (in Fig. 2, the second terminal of the inductor 307 (407)) of the regenerative inductive converter is connected to the first terminal of the third key 319 (419), the second terminal of which is connected to the first terminal of the second heat exchanger 320 (420), the second terminal of which connected to the first output of the additional winding (in Fig.2 - with the first output of the inductance coil 307 (407)) of the regenerative inductive converter. In the case when the patented device contains more than two MPMs (in Fig. 5 additional MPMs are indicated by 5 and 6, respectively), the first input terminal of all MPMs is connected to the first output terminal of power supply unit 1, the second input terminal of all MPMs is connected to the second output terminal of the block 1 power supply, the first output terminals of all MPMs are connected to the third input terminal of BPVN 2, the second output terminal of the nth MPM (where, n = 1, 2, 3, ..., (N-1), and N is the number of MPMs in the patented device , while N≥2) is connected to the third input terminal of the (n + 1) th MRM, and the second th output terminal of the N-th MRM is coupled to a third input terminal of the first MPM.

Электромагнитное устройство для метания диэлектрических макротел работает следующим образом. В исходном состоянии все ключи устройства находятся в разомкнутом положении, метаемые диэлектрические твердые тела 303 и 403 с соответствующей каждому из них плавкой металлической перемычкой 304 и 404 расположены во входной части соответствующего каждому из них рельсового электромагнитного ускорителя, при этом предварительно от источника постоянного напряжения (не показан) осуществляется зарядка до напряжения U0 накопительного конденсатора того МРМ, с помощью которого будет осуществлено метание первого макротела в соответствующей серии, например накопительного конденсатора 314 МРМ 3 (фиг.2), при этом заземленный на фиг.2 второй вывод (обкладка) накопительного конденсатора 314 имеет положительный потенциал. Кроме того, от генератора накачки (не показан) предварительно осуществляется зарядка индуктивного накопителя энергии блока 1 электропитания, при этом после достижения током через индуктивный накопитель энергии заданного значения - I0, соответствующего максимуму накопленной в нем энергии, производится отключение индуктивного накопителя энергии от генератора накачки и одновременно осуществляется перевод полупроводникового ключа 22 БПВН 2 в замкнутое положение путем подачи на него соответствующего сигнала с блока управления (не показан). Таким образом, обеспечивается готовность патентуемого устройства к работе, при этом весь ток I0 от блока 1 электропитания протекает через БПВН 2, поскольку после перевода полупроводникового ключа 22 в замкнутое положение насыщающийся дроссель 21 переходит в насыщенное состояние.An electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies works as follows. In the initial state, all the keys of the device are in the open position, the throwable dielectric solids 303 and 403 with the corresponding fusible metal jumper 304 and 404 are located in the input part of the rail electromagnetic accelerator corresponding to each of them, while previously from a constant voltage source (not shown) is carried to the charging voltage U 0 of the storage capacitor MRM, by which throwing macrobody first be carried out in the respective series For example the storage capacitor 314 MPM 3 (Figure 2), the grounded second terminal in Figure 2 (liner) of the storage capacitor 314 has a positive potential. In addition, from the pump generator (not shown), the inductive energy storage unit of the power supply unit 1 is pre-charged, and after the current reaches the set value I 0 corresponding to the maximum energy stored in it through the inductive energy storage device, the inductive energy storage device is disconnected from the pump generator and at the same time, the semiconductor switch 22 of the BPVN 2 is transferred to the closed position by supplying the corresponding signal from the control unit (not shown) to it . This ensures that the patented device is ready for operation, while all the current I 0 from the power supply unit 1 flows through the on-load tap-changer 2, since after the transfer of the semiconductor switch 22 to the closed position, the saturated inductor 21 goes into saturated state.

Для обеспечения метания диэлектрического твердого тела 303 первый 311 и второй 317 полупроводниковые ключи МРМ 3 переводятся в замкнутое положение путем подачи соответствующих сигналов с блока управления. В результате образуется замкнутый колебательный контур, содержащий последовательно соединенные первый входной вывод МРМ 3, первый насыщающийся дроссель 310, электрод 301, плавкую металлическую перемычку 304, соединяющую электрод 301 с электродом 302, электрод 302, первый полупроводниковый ключ 311, накопительный конденсатор 314, заряженный до напряжения U0, второй входной вывод МРМ 3, второй входной вывод БПВН 2, полупроводниковый ключ 22, насыщающийся дроссель 21, первый входной вывод БПВН 2, соединенный с первым входным выводом МРМ 3. Наличие в этом замкнутом контуре заряженного накопительного конденсатора 314 приводит к возникновению в нем колебательного процесса, при этом величина напряжения U0 (иными словами, энергия заряженного накопительного конденсатора 314) выбирается из условия обеспечения максимального значения разрядного тока накопительного конденсатора 314 в этом колебательном контуре, которое не меньше I0. В процессе разряда накопительного конденсатора 314 величина тока через БПВН 2 уменьшается, а ток через МРМ 3, а следовательно, через первый насыщающийся дроссель 310, увеличивается. В результате первый насыщающийся дроссель переходит из ненасыщенного состояния в насыщенное состояние. При достижении током разряда накопительного конденсатора 314 значения I0 (например, соответствующего максимальному значению разрядного тока через интервал времени, равный четверти периода упомянутого выше колебательного процесса) ток через насыщающийся дроссель 21 становится равным нулю (насыщающийся дроссель 21 переходит в ненасыщенное состояние), а следовательно, и ток через полупроводниковый ключ 22 будет иметь нулевое значение. Таким образом, с одной стороны, весь ток от блока 1 электропитания будет поступать в МРМ 3 (иными словами, осуществлена переброска тока из БПВН 2 в МРМ 3), а с другой стороны, создаются условия для перехода полупроводникового ключа 22 в разомкнутое положение. При достижении разрядным током максимального значения напряжение на накопительном конденсаторе 314 становится равным нулю (накопительный конденсатор 314 полностью разряжен), однако наличие диода 312 приводит к срыву упомянутого выше колебательного процесса за счет шунтирования им цепочки из последовательно соединенных между собой первого полупроводникового ключа 311 и накопительного конденсатора 314. Следовательно, после полного разряда накопительного конденсатора 314 начинается переход первого полупроводникового ключа 311 из замкнутого положения в разомкнутое положение, поскольку ток через него равен нулю. При этом ток от блока 1 электропитания начнет протекать по другой цепи, содержащей последовательно соединенные первый входной вывод МРМ 3, первый насыщающийся дроссель 310, электрод 301, плавкую металлическую перемычку 304, электрод 302, диод 312 и второй входной вывод МРМ 3, а напряжение на первом (незаземленном) входном выводе БПВН 2 будет равно нулю. Иными словами, насыщающийся дроссель 21 БПВН 2 будет продолжать находиться в ненасыщенном состоянии, а следовательно, будут сохраняться условия для перехода полупроводникового ключа 22 в разомкнутое положение.To ensure the throwing of the dielectric solid 303, the first 311 and second 317 semiconductor switches MPM 3 are placed in the closed position by supplying the corresponding signals from the control unit. The result is a closed oscillatory circuit containing a series-connected first input terminal MPM 3, a first saturable inductor 310, an electrode 301, a fusible metal jumper 304 connecting the electrode 301 to the electrode 302, the electrode 302, the first semiconductor switch 311, the storage capacitor 314 charged to voltage U 0, the second input terminal MRM 3 BPVN second input terminal 2, a semiconductor switch 22, a saturable inductor 21, a first input terminal BPVN 2 connected to the first input terminal of the MPM 3. Having this deputy -mentioned circuit of the charged storage capacitor 314 leads to it oscillatory process, the voltage value U 0 (in other words, the energy of the charged storage capacitor 314) is chosen from the condition providing the maximum value of the discharge current of the storage capacitor 314 in this resonant circuit, which is not less than I 0 . During the discharge of the storage capacitor 314, the magnitude of the current through the BPVN 2 decreases, and the current through the MPM 3, and therefore through the first saturable inductor 310, increases. As a result, the first saturable choke changes from an unsaturated state to a saturated state. When the discharge current of the storage capacitor 314 reaches a value of I 0 (for example, corresponding to the maximum value of the discharge current after a time interval equal to a quarter of the period of the aforementioned oscillation process), the current through the saturable inductor 21 becomes zero (the saturable inductor 21 goes into an unsaturated state), and therefore , and the current through the semiconductor switch 22 will have a zero value. Thus, on the one hand, all the current from the power supply unit 1 will flow into the MPM 3 (in other words, the current is transferred from the BPVN 2 to the MPM 3), and on the other hand, conditions are created for the semiconductor switch 22 to switch to the open position. When the discharge current reaches its maximum value, the voltage at the storage capacitor 314 becomes equal to zero (the storage capacitor 314 is completely discharged), however, the presence of a diode 312 disrupts the aforementioned oscillatory process by shunting it from the chain of the first semiconductor switch 311 and the storage capacitor connected in series 314. Therefore, after a complete discharge of the storage capacitor 314, the transition of the first semiconductor switch 311 from the closed Proposition to the open position, since the current through it is zero. In this case, the current from the power supply unit 1 will begin to flow through another circuit containing the first input terminal MPM 3, the first saturable inductor 310, the electrode 301, the fused metal jumper 304, the electrode 302, the diode 312 and the second input terminal MPM 3, and the voltage is the first (non-grounded) input output BPVN 2 will be equal to zero. In other words, the saturable inductor 21 of the BPVN 2 will continue to be in an unsaturated state, and therefore, conditions will remain for the semiconductor switch 22 to open.

В результате протекания тока через плавкую металлическую перемычку 304 происходит ее взрыв с образованием сильноточного дугового разряда, который под действием электродинамических сил ускоренно перемещается вдоль электродов 301 и 302, приводя в движение (толкая перед собой) метаемое диэлектрическое твердое тело 303. Использование блока 1 электропитания в виде индуктивного накопителя энергии позволяет обеспечить (путем соответствующего выбора величины его индуктивности) постоянную величину тока упомянутого выше сильноточного дугового разряда во время перемещения его вдоль электродов 301 и 302. С момента начала движения метаемого диэлектрического твердого тела 303 напряжение на первом (незаземленном) входном выводе БПВН 2 будет увеличиваться, а его величина будет определяться падением напряжения на электродах 301 и 302. Следовательно, через некоторый промежуток времени напряжение на первом (незаземленном) входном выводе БПВН 2 достигнет величины, достаточной для перехода насыщающегося дросселя 21 из ненасыщенного состояния в насыщенное состояние. Таким образом, время, необходимое для перехода полупроводникового ключа 22 из замкнутого в разомкнутое положение, не должно превышать интервала времени, соответствующего нахождению насыщающегося дросселя 21 в ненасыщенном состоянии. В патентуемом устройстве обеспечивается возможность увеличения в два раза времени нахождения насыщающегося дросселя 21 в ненасыщенном состоянии без увеличения объема его сердечника путем заряда накопительного конденсатора 314 до напряжения, которое на 4÷5% больше упомянутого выше напряжения U0. В этом случае, при токе разряда накопительного конденсатора 314, равном I0, напряжение на первом входном выводе БПВН 2 будет, в отличие от того, как описано выше, равно не нулю, а (4÷5)-10-2U0, а следовательно, величина магнитной индукции в сердечнике насыщающегося дросселя 21 также будет отлична от нуля. Магнитная индукция в сердечнике насыщающегося дросселя 21 будет в этом случае иметь направление, которое противоположно ее первоначальному направлению, но величину, которая недостаточна для перевода его в насыщенное состояние. Следовательно, с момента начала движения метаемого диэлектрического твердого тела 303 напряжение на первом входном выводе БПВН 2 будет, в отличие от описанного выше случая, сначала уменьшаться до нуля, а только затем расти. Таким образом, в этом случае сердечник насыщающегося дросселя 21 используется дважды, что позволяет в два раза увеличить интервал времени, соответствующий нахождению насыщающегося дросселя 21 в ненасыщенном состоянии при том же объеме его сердечника.As a result of the current flowing through the fusible metal jumper 304, it explodes with the formation of a high-current arc discharge, which, under the action of electrodynamic forces, accelerates along the electrodes 301 and 302, setting in motion (pushing in front of itself) a missile dielectric solid body 303. Using the power supply unit 1 in in the form of an inductive energy storage device, it is possible to ensure (by appropriate selection of its inductance value) a constant current value of the aforementioned high-current arc times row during its movement along the electrodes 301 and 302. From the moment the propelled dielectric solid body 303 begins to move, the voltage at the first (non-grounded) input terminal of the BPVN 2 will increase, and its value will be determined by the voltage drop across the electrodes 301 and 302. Therefore, after some the time interval, the voltage at the first (non-grounded) input terminal of the BPVN 2 reaches a value sufficient for the saturable inductor 21 to transition from an unsaturated state to a saturated state. Thus, the time required for the transition of the semiconductor switch 22 from a closed to an open position should not exceed the time interval corresponding to the saturation of the inductor 21 in an unsaturated state. In the patented device, it is possible to double the time spent by the saturable inductor 21 in an unsaturated state without increasing the volume of its core by charging the storage capacitor 314 to a voltage that is 4-5% more than the voltage U 0 mentioned above. In this case, when the discharge current of the storage capacitor 314 is equal to I 0 , the voltage at the first input terminal of the BPVN 2 will be, in contrast to the one described above, not equal to zero, but (4 ÷ 5) -10 -2 U 0 , and therefore, the magnitude of the magnetic induction in the core of the saturable inductor 21 will also be non-zero. Magnetic induction in the core of the saturable inductor 21 will in this case have a direction that is opposite to its original direction, but a value that is insufficient to bring it into a saturated state. Therefore, from the moment the propelled dielectric solid body 303 begins to move, the voltage at the first input terminal of the BPVN 2 will, in contrast to the case described above, first decrease to zero, and only then increase. Thus, in this case, the core of the saturable inductor 21 is used twice, which allows you to double the time interval corresponding to the saturation of the inductor 21 in an unsaturated state with the same volume of its core.

В процессе перемещения сильноточного дугового разряда по ускорительному каналу увеличивается длина петли тока, образованной параллельно расположенными электродами 301, 302 и электрически соединяющим их между собой сильноточным дуговым разрядом (не показан). В результате увеличения длины упомянутой выше петли тока увеличивается магнитный поток, пронизывающий охватывающие эту петлю тока основную и дополнительную обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 3. При изменении же магнитного потока, пронизывающего основную и дополнительную обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 3, в них индуцируется напряжение. Поскольку (как отмечалось выше) второй полупроводниковый ключ 317 МРМ 3 находится в замкнутом положении, то при соответствующем напряжении на выводах основной обмотки (выполненной, например, как показано на фиг.2 в виде катушки 305 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя второй насыщающийся дроссель 316 переходит в насыщенное состояние. Следовательно, напряжение, индуцируемое в основной обмотке (на фиг.2 - в катушке 305 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 3, подается на второй (заземленный) входной вывод и на второй выходной вывод МРМ 3, а далее с них соответственно на второй (заземленный) и третий входные выводы МРМ 4, к которым подключен накопительный конденсатор 414 МРМ 4. Таким образом, в патентуемом устройстве (без использования дополнительного источника напряжения) во время перемещения метаемого диэлектрического твердого тела 303 по ускорительному каналу осуществляется зарядка накопительного конденсатора 414 до напряжения, зависящего, как известно, от числа витков в основной обмотке (в случае, представленном на фиг.2 - в катушке 305 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 3 и максимального значения скорости изменения магнитного потока, которое в рассматриваемом случае имеет место в момент выхода (вылета) метаемого диэлектрического твердого тела 303 из ускорительного канала. Здесь необходимо отметить, что второй вывод (обкладка) накопительного конденсатора 414 имеет положительный потенциал. Из вышесказанного следует, что количество витков в основной обмотке (на фиг.2 - в катушке 305 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя и коэффициент связи между витками основной обмотки и электродами 301 и 302 выбираются такими, чтобы после выхода метаемого диэлектрического твердого тела 303 из ускорительного канала энергия заряженного накопительного конденсатора 414 была достаточной для создания в замкнутом колебательно-коммутационном контуре разрядного тока, имеющего максимальную величину, которая не меньше I0. При этом было установлено, что для выполнения этого условия во всех практически важных случаях целесообразно выполнить основную обмотку рекуперативного индуктивного преобразователя с коэффициентом связи между ее витками и электродами 301 и 302, не превышающим 0,35. Таким образом, в момент выхода метаемого диэлектрического твердого тела 303 из ускорительного канала рельсового электромагнитного ускорителя МРМ 3 обеспечивается готовность МРМ 4 к работе.In the process of moving a high-current arc discharge along the accelerating channel, the length of the current loop formed by the parallel electrodes 301, 302 and electrically connecting them to each other by a high-current arc discharge (not shown) increases. As a result of increasing the length of the current loop mentioned above, the magnetic flux penetrating the main and additional windings of the regenerative inductive transducer MPM 3 covering this current loop increases. When the magnetic flux penetrating the main and additional windings of the regenerative inductive transducer MPM 3 changes, voltage is induced in them. Since (as noted above) the second semiconductor switch 317 MPM 3 is in the closed position, with the corresponding voltage at the terminals of the main winding (made, for example, as shown in Fig. 2 as an inductor 305) of the regenerative inductive converter, the second saturable inductor 316 goes over in a saturated state. Therefore, the voltage induced in the main winding (in FIG. 2, in the inductor 305) of the regenerative inductive transducer MPM 3 is supplied to the second (grounded) input terminal and to the second output terminal MPM 3, and then from them to the second (ground ) and the third input terminals MPM 4, to which the storage capacitor 414 MPM 4 is connected. Thus, in the patented device (without using an additional voltage source) while moving the missile dielectric solid 303 along the accelerator mu channel, the storage capacitor 414 is charged to a voltage depending, as is known, on the number of turns in the main winding (in the case shown in FIG. 2, in the inductance coil 305) of the regenerative inductive transducer MPM 3 and the maximum value of the rate of change of the magnetic flux, which in the case under consideration, it takes place at the moment of exit (departure) of the missile dielectric solid body 303 from the accelerator channel. It should be noted here that the second terminal (lining) of the storage capacitor 414 has a positive potential. From the foregoing, it follows that the number of turns in the main winding (in FIG. 2, in the inductor 305) of the regenerative inductive converter and the coupling coefficient between the turns of the main winding and the electrodes 301 and 302 are chosen such that after the missile dielectric solid 303 exits the accelerator channel the energy of the charged storage capacitor 414 was sufficient to create a discharge current in a closed oscillatory-switching circuit with a maximum value that is not less than I 0 . It was found that in order to fulfill this condition in all practically important cases it is advisable to carry out the main winding of a regenerative inductive converter with a coupling coefficient between its turns and electrodes 301 and 302 not exceeding 0.35. Thus, at the time of the release of the missile dielectric solid 303 from the accelerator channel of the MPM 3 rail electromagnetic accelerator, the MPM 4 is ready for operation.

После выхода (вылета) метаемого диэлектрического твердого тела 303 из ускорительного канала ток величиной I0, поступающий от блока 1 электропитания на первый и второй входные выводы МРМ 3, протекает по цепи, включающей первый входной вывод МРМ 3, находящийся в насыщенном состоянии первый насыщающийся дроссель 310, электрод 301, сильноточный дуговой разряд (не показан), горящий между концами электродов 301 и 302, которые расположены в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, электрод 302, диод 312 и второй входной вывод МРМ 3, а ток в контуре, включающем второй входной вывод МРМ 3, основную обмотку рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 3, второй насыщающийся дроссель 316, второй полупроводниковый ключ 317, второй выходной вывод МРМ 3, третий входной вывод МРМ 4, накопительный конденсатор 414, второй входной вывод МРМ 4 и второй входной вывод МРМ 3, становится равным нулю. В результате, второй насыщающийся дроссель 316 переходит из насыщенного в ненасыщенное состояние, создавая, тем самым, условие для перехода второго полупроводникового ключа 317 в разомкнутое положение. В момент выхода (вылета) метаемого диэлектрического твердого тела 303 из ускорительного канала датчик положения 309 формирует сигнал, по которому в замкнутое положение переводятся второй 315 и третий 319 ключи МРМ 3, а также первый 411 и второй 417 полупроводниковые ключи МРМ 4. В результате образуется замкнутый колебательный контур, включающий соединенные между собой второй входной вывод МРМ 4, заряженный до напряжения U1 накопительный конденсатор 414, находящийся в замкнутом положении первый полупроводниковый ключ 411, электрод 402, плавкую металлическую перемычку 404, электрод 401, первый насыщающийся дроссель 410, первый входной вывод МРМ 4, первый входной вывод МРМ 3, первый насыщающийся дроссель 310, электрод 301, сильноточный дуговой разряд (не показан), горящий между концами электродов 301 и 302, расположенными в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, электрод 302, диод 312 и второй входной вывод МРМ 3, соединенный со вторым входным выводом МРМ 4. Наличие в этом замкнутом контуре заряженного накопительного конденсатора 414 приводит к возникновению в нем колебательного процесса, при этом, как уже отмечалось выше, величина напряжения U1 (иными словами, энергия заряженного за счет электромагнитной индукции накопительного конденсатора 414) обеспечивает максимальное значение разрядного тока накопительного конденсатора 414 в этом контуре, которое не меньше величины I0. В процессе разряда накопительного конденсатора 414 величина тока через МРМ 3, а следовательно, через первый насыщающийся дроссель 310 и сильноточный дуговой разряд между электродами 301 и 302 уменьшается, а через первый насыщающийся дроссель 410 увеличивается. В результате, первый насыщающийся дроссель 310 переходит из насыщенного состояния в ненасыщенное состояние, а первый насыщающийся дроссель 410, наоборот, переходит из ненасыщенного состояния в насыщенное состояние. Таким образом, энергия накопительного конденсатора 414, заряженного за счет подачи на него напряжения, индуцируемого в основной обмотке рекуперативного индуктивного преобразователя во время движения метаемого диэлектрического твердого тела 303 по ускорительному каналу, расходуется на осуществление коммутационного процесса, заключающегося в переброске тока от блока 1 электропитания из МРМ 3 в МРМ 4. Поскольку, как отмечалось выше, первый насыщающийся дроссель 310 имеет узкую прямоугольную петлю намагничивания, то он в рассматриваемом случае выполняет, по существу, функцию коммутационного элемента последовательного типа. Иными словами, переход первого насыщающегося дросселя 310 из насыщенного в ненасыщенное состояние сопровождается, по существу, разрывом электрической цепи с сильноточным дуговым разрядом, которое сопровождается гашением последнего. При этом энергия магнитного поля, накопленная в объеме промежутка между электродами 301 и 302 за время протекания по этим электродам электрического тока, посредством токов, возбужденных в полностью охватывающих это магнитное поле основной и дополнительной обмотках рекуперативного индуктивного преобразователя, передается соответственно первому 318 и второму 320 рекуператорам, которые выполнены, предпочтительно, в виде плазменных ускорителей. В принципе, в качестве первого 318 (418) и второго 320 (420) рекуператоров могут быть использованы известные из уровня техники преобразователи электрической энергии в световую или тепловую. Выполнение основной и дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя с суммарным коэффициентом связи между витками этих обмоток и электродами 301 и 301, имеющим близкое к единице значение, обеспечивает высокую эффективность преобразования магнитной энергии, накопленной в объеме промежутка между электродами 301 и 302, в электрическую энергию. При достижении током через первый 318 и второй 320 рекуператоры нулевого значения второй 315 и третий 319 ключи переводятся из замкнутого в разомкнутое положение. Одновременно с описанным выше процессом рекуперации накопленной магнитной энергии происходит восстановление электрической прочности промежутка между электродами 301 и 302. После восстановления электрической прочности промежутка между электродами 301 и 302 между ними размещается другое метаемое диэлектрическое твердое тело 303 с плавкой металлической перемычкой 304. Через интервал времени, равный четверти периода описываемого колебательно-коммутационного процесса разряда накопительного конденсатора 414, ток разряда достигнет максимального значения, а напряжение на накопительном конденсаторе 414 станет равным нулю. Однако наличие диода 412, шунтирующего цепочку из последовательно соединенных между собой первого полупроводникового ключа 411 и накопительного конденсатора 414, приводит к срыву вышеописанного колебательного процесса. Следовательно, после полного разряда накопительного конденсатора 414 начнется переход первого полупроводникового ключа 411 в разомкнутое положение, поскольку ток через него равен нулю. Вследствие этого ток от блока 1 электропитания будет протекать уже по другой цепи, включающей последовательно соединенные первый входной вывод МРМ 4, первый насыщающийся дроссель 410, находящийся в насыщенном состоянии, электрод 401, плавкую металлическую перемычку 404, электрод 402, диод 412 и второй входной вывод МРМ 4. В результате протекания электрического тока через плавкую металлическую перемычку 404 происходит ее взрыв с образованием сильноточного дугового разряда, который под действием электродинамических сил ускоренно перемещается вдоль электродов 401 и 402, приводя в движение (толкая перед собой) метаемое диэлектрическое твердое тело 403. Как уже отмечалось выше, использование индуктивного накопителя энергии обеспечивает постоянную величину тока упомянутого выше сильноточного дугового разряда во время перемещения его вдоль электродов 401 и 402. С момента начала движения метаемого диэлектрического твердого тела 403 напряжение на первом (незаземленном) входном выводе МРМ 3 будет увеличиваться, при этом его величина будет определяться падением напряжения на электродах 401 и 402. Следовательно, через некоторый интервал времени напряжение на первом входном выводе МРМ 3 достигнет величины, которой будет достаточно для перехода первого насыщающегося дросселя 310 из ненасыщенного состояния в насыщенное состояние. Из вышесказанного следует, что время, необходимое для восстановления электрической прочности промежутка между электродами 301 и 302, не должно превышать интервала времени, в течение которого первый насыщающийся дроссель 310 находится в ненасыщенном состоянии. Как уже отмечалось выше, патентуемое устройство обеспечивает возможность увеличения в два раза интервала времени, в течение которого используемые в нем насыщающиеся дроссели (без увеличения объема их сердечника) будут находиться в ненасыщенном состоянии, путем зарядки соответствующего накопительного конденсатора до напряжения, которое на (4÷5)% превышает напряжение, необходимое для получения в соответствующем разрядном колебательном контуре разрядного тока, максимальное значение которого не меньше I0. Из вышесказанного следует, что для увеличения интервала времени, в течение которого первый насыщающийся дроссель 310 будет находиться в ненасыщенном состоянии, накопительный конденсатор 414 должен быть заряжен до напряжения (1,04÷1,05) U1. В этом случае, когда ток разряда накопительного конденсатора 414 равен I0, напряжение на первом входном выводе МРМ 3 будет равно (4÷5)10-2U1, а следовательно, величина магнитной индукции в сердечнике первого насыщающегося дросселя 310 будет иметь направление, которое противоположно ее первоначальному направлению (имеющему место при токе разряда, меньшем I0), но величину, которая недостаточна для перевода первого насыщающегося дросселя 310 из ненасыщенного состояния в насыщенное состояние. Таким образом, сердечник первого насыщающегося дросселя 310 используется дважды. Это позволяет в два раза увеличить интервал времени, в течение которого первый насыщающийся дроссель 310 находится в ненасыщенном состоянии при том же объеме его сердечника, а следовательно, обеспечить полное восстановление электрической прочности промежутка между электродами 301 и 302.After the exit (departure) of the missile dielectric solid body 303 from the accelerator channel, a current of I 0 , supplied from the power supply unit 1 to the first and second input terminals of MPM 3, flows through a circuit including the first input terminal of MPM 3, which is in a saturated state, the first saturable inductor 310, electrode 301, a high-current arc discharge (not shown) burning between the ends of the electrodes 301 and 302, which are located in the output part of the rail electromagnetic accelerator, electrode 302, diode 312, and the second input terminal MPM 3, and the current in contact re, including the second input terminal MPM 3, the main winding of the regenerative inductive converter MPM 3, the second saturable inductor 316, the second semiconductor switch 317, the second output terminal MPM 3, the third input terminal MPM 4, the storage capacitor 414, the second input terminal MPM 4 and the second input output MPM 3, becomes equal to zero. As a result, the second saturable inductor 316 transitions from saturated to unsaturated state, thereby creating a condition for the second semiconductor switch 317 to transition to the open position. At the moment of exit (departure) of the missile dielectric solid 303 from the accelerating channel, the position sensor 309 generates a signal by which the second 315 and third 319 MRM keys 3, as well as the first 411 and second 417 semiconductor keys MRM 4 are transferred to the closed position. closed oscillatory circuit, including interconnected second input terminal MPM 4, storage capacitor 414 charged to voltage U 1 , first semiconductor switch 411, electrode 402, fusible metal, in closed position jumper 404, electrode 401, first saturable inductor 410, first input terminal MPM 4, first input terminal MPM 3, first saturable inductor 310, electrode 301, high-current arc discharge (not shown) burning between the ends of electrodes 301 and 302 located in the output part of the rail electromagnetic accelerator, the electrode 302, the diode 312 and the second input terminal MPM 3 connected to the second input terminal MPM 4. The presence of a charged storage capacitor 414 in this closed loop leads to an oscillation process in it, and this, as already mentioned above, a voltage U 1, the value (in other words, the energy charged by electromagnetic induction of the storage capacitor 414) provides the maximum value of the discharge current of the storage capacitor 414 in this circuit, which is not less than the value I 0. During the discharge of the storage capacitor 414, the current through the MPM 3, and therefore through the first saturable inductor 310 and the high-current arc discharge between the electrodes 301 and 302, decreases, and through the first saturable inductor 410 increases. As a result, the first saturable choke 310 transitions from the saturated state to the unsaturated state, and the first saturable choke 410, on the contrary, switches from the unsaturated state to the saturated state. Thus, the energy of the storage capacitor 414, charged by supplying voltage to it, induced in the main winding of the regenerative inductive converter during the movement of the missile dielectric solid body 303 through the accelerating channel, is spent on the switching process, which consists in transferring current from the power supply unit 1 from MPM 3 in MPM 4. Since, as noted above, the first saturable inductor 310 has a narrow rectangular magnetization loop, it is in this case e performs essentially the function of a switching element of a sequential type. In other words, the transition of the first saturable inductor 310 from saturated to unsaturated state is accompanied, in essence, by a rupture of the electric circuit with a high-current arc discharge, which is accompanied by the extinction of the latter. In this case, the magnetic field energy accumulated in the volume of the gap between the electrodes 301 and 302 during the flow of electric current through these electrodes is transmitted to the first 318 and second 320 recuperators, respectively, through the currents excited in the main and additional windings of the regenerative inductive converter completely covering this magnetic field which are preferably in the form of plasma accelerators. In principle, as the first 318 (418) and second 320 (420) recuperators, converters of the electric energy known to the prior art into light or heat can be used. The implementation of the main and additional windings of a regenerative inductive converter with a total coupling coefficient between the turns of these windings and electrodes 301 and 301, which is close to unity, provides high efficiency for converting the magnetic energy stored in the volume of the gap between the electrodes 301 and 302 into electrical energy. When the current through the first 318 and second 320 reaches the zero value recuperators, the second 315 and third 319 switches are transferred from the closed to the open position. Simultaneously with the process of recovering the stored magnetic energy described above, the dielectric strength of the gap between the electrodes 301 and 302 is restored. After the dielectric strength of the gap between the electrodes 301 and 302 is restored, another throwable dielectric solid 303 with a fused metal jumper 304 is placed between them. After a time interval equal to quarter of the period of the described oscillatory-switching process of the discharge of the storage capacitor 414, the discharge current will reach the maximum values, and the voltage on the storage capacitor 414 becomes zero. However, the presence of a diode 412, which shunts the chain of the first semiconductor switch 411 connected in series with each other and the storage capacitor 414, disrupts the above-described oscillatory process. Therefore, after the discharge of the storage capacitor 414 is complete, the first semiconductor switch 411 will transition to the open position, since the current through it is equal to zero. As a result, the current from the power supply unit 1 will flow through another circuit, including the first input terminal MPM 4, the first saturable inductor 410 in the saturated state, the electrode 401, the fusible metal jumper 404, the electrode 402, the diode 412, and the second input terminal MRM 4. As a result of the flow of electric current through the fusible metal bridge 404, it explodes with the formation of a high-current arc discharge, which under the action of electrodynamic forces accelerates along l electrodes 401 and 402, driving (pushing in front of you) a throwable dielectric solid 403. As mentioned above, the use of an inductive energy storage device ensures a constant current value of the aforementioned high-current arc discharge while moving it along electrodes 401 and 402. From the moment the beginning of the movement of the missile dielectric solid 403, the voltage at the first (non-grounded) input terminal of the MPM 3 will increase, while its value will be determined by the voltage drop at the electrodes 401 and 402. C edovatelno, after a certain time interval the voltage at the first input terminal 3 reaches the MRM, which will be sufficient to move the first saturable inductor 310 from the lean state to the rich state. From the foregoing, it follows that the time required to restore the electric strength of the gap between the electrodes 301 and 302 should not exceed the time interval during which the first saturable choke 310 is in an unsaturated state. As already noted above, the patented device provides the possibility of doubling the time interval during which the saturable chokes used in it (without increasing the volume of their core) will be in an unsaturated state by charging the corresponding storage capacitor to a voltage that is (4 ÷ 5)% exceeds the voltage necessary to obtain a discharge current in the corresponding discharge oscillatory circuit, the maximum value of which is not less than I 0 . From the foregoing, it follows that to increase the time interval during which the first saturable inductor 310 will be in an unsaturated state, the storage capacitor 414 must be charged to a voltage of (1.04 ÷ 1.05) U 1 . In this case, when the discharge current of the storage capacitor 414 is I 0 , the voltage at the first input terminal MPM 3 will be (4 ÷ 5) 10 -2 U 1 , and therefore, the magnetic induction in the core of the first saturable inductor 310 will have a direction, which is opposite to its original direction (occurring at a discharge current less than I 0 ), but a value that is insufficient to transfer the first saturable inductor 310 from an unsaturated state to a saturated state. Thus, the core of the first saturable choke 310 is used twice. This allows you to double the time interval during which the first saturable inductor 310 is in an unsaturated state with the same volume of its core, and therefore, to ensure complete restoration of the electric strength of the gap between the electrodes 301 and 302.

В процессе перемещения сильноточного дугового разряда по ускорительному каналу увеличивается длина петли тока, образованной параллельно расположенными электродами 401, 402 и электрически соединяющим их между собой сильноточным дуговым разрядом. В результате увеличения длины упомянутой выше петли электрического тока увеличивается магнитный поток, пронизывающий основную и дополнительную обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 4. При изменении магнитного потока, пронизывающего обмотки рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 4, в них индуцируется напряжение. Поскольку (как отмечалось выше) второй полупроводниковый ключ 417 находится в замкнутом положении, то при соответствующей величине напряжения на выводах основной обмотки (выполненной, как показано на фиг.2, в виде катушки 407 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 4 второй насыщающийся дроссель 416 переходит из ненасыщенного в насыщенное состояние. В результате этого напряжение, индуцируемое в основной обмотке (катушке 407 индуктивности) рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 4, подается на второй (заземленный) входной вывод и второй выходной вывод МРМ 4, а далее с этих выводов соответственно на второй (заземленный) входной вывод и на третий входной вывод МРМ 3, к которым подключен накопительный конденсатор 314. Таким образом (аналогично тому, как осуществлялся описанный выше процесс зарядки накопительного конденсатора 414 до напряжения U1 или до напряжения (1,04÷1,05)U1 во время перемещения метаемого диэлектрического твердого тела 303 по ускорительному каналу), во время перемещения метаемого диэлектрического твердого тела 403 по ускорительному каналу рельсового электромагнитного ускорителя МРМ 4 осуществляется зарядка накопительного конденсатора 314 до напряжения U1 или до напряжения (l,04÷1,05)U1, а следовательно, подготовка МРМ 3 к метанию следующего диэлектрического твердого тела 303.In the process of moving a high-current arc discharge along the accelerating channel, the length of the current loop formed by the parallel electrodes 401, 402 and electrically connecting them to each other by a high-current arc discharge increases. As a result of the increase in the length of the aforementioned electric current loop, the magnetic flux penetrating the main and additional windings of the regenerative inductive transducer MPM 4 increases. When the magnetic flux penetrating the windings of the regenerative inductive transducer MPM 4 changes, voltage is induced in them. Since (as noted above) the second semiconductor switch 417 is in the closed position, with the corresponding voltage value at the terminals of the main winding (made as inductance coil 407) of the regenerative inductive converter MPM 4, the second saturable inductor 416 goes over from unsaturated to saturated. As a result of this, the voltage induced in the main winding (inductance coil 407) of the regenerative inductive transducer MPM 4 is supplied to the second (grounded) input terminal and the second output terminal MPM 4, and then from these terminals, respectively, to the second (grounded) input terminal and to MRM third input terminal 3 to which is connected a storage capacitor 314. in this manner (similarly as described above was carried out the charging process of the storage capacitor 414 to a voltage U 1 or to a voltage (1,04 ÷ 1,05) U 1 during per displacements propelled solid body dielectric acceleration channel 303) while moving projectile insulating rigid body 403 of the acceleration duct 4 MRM electromagnetic rail accelerator performed charging storage capacitor 314 to a voltage U 1 to a voltage, or (l, 04 ÷ 1,05) U 1 and, therefore, the preparation of MRM 3 for throwing the next dielectric solid body 303.

В момент выхода (вылета) метаемого диэлектрического твердого тела 404 из ускорительного канала датчик положения 409 формирует сигнал, по которому в замкнутое положение переводятся первый 311 и второй 317 полупроводниковые ключи МРМ 3, а также второй 415 и третий 419 ключи МРМ 4, при этом ток I0, поступающий на первый и второй входные выводы МРМ 4, протекает по цепи, включающей первый входной вывод МРМ 4, первый насыщающийся дроссель 410, находящийся в насыщенном состоянии, электрод 401, сильноточный дуговой разряд, горящий между концами электродов, которые расположены в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, электрод 402, диод 412 и второй входной вывод МРМ 4, а электрический ток в контуре, включающем соединенные между собой второй входной вывод МРМ 4, основную обмотку рекуперативного индуктивного преобразователя МРМ 4, второй насыщающийся дроссель 416, второй полупроводниковый ключ 417, второй выходной вывод МРМ 4, третий входной вывод МРМ 3, накопительный конденсатор 314, второй входной вывод МРМ 3 и второй входной вывод МРМ 4, становится равным нулю. В результате второй насыщающийся дроссель 416 переходит из насыщенного в ненасыщенное состояние, создавая тем самым условие для перехода второго полупроводникового ключа 417 в разомкнутое положение. После перевода первого 311 полупроводникового ключа в замкнутое положение образуется разрядный для заряженного до напряжения U1 накопительного конденсатора 314 замкнутый колебательно-коммутационный контур, включающий первый входной вывод МРМ 4, первый насыщающийся дроссель 410, находящийся в насыщенном состоянии, электрод 401, сильноточный дуговой разряд, горящий между концами электродов 401 и 402, расположенными в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, электрод 402, диод 412, второй входной вывод МРМ 4, второй входной вывод МРМ 3, накопительный конденсатор 314, первый полупроводниковый ключ 311, находящийся в замкнутом положении, электрод 302, плавкая металлическая перемычка 304, электрод 301, первый насыщающийся дроссель 310, находящийся в ненасыщенном состоянии, первый входной вывод МРМ 3, соединенный с первым входным выводом МРМ 4. Этот разрядный контур аналогичен описанному выше разрядному для заряженного до напряжения U1 накопительного конденсатора 414 колебательно-коммутационному контуру как по совокупности входящих в него функциональных элементов, так и по связям между этими элементами. Следовательно, процесс разряда накопительного конденсатора 314 будет адекватен описанному выше процессу разряда накопительного конденсатора 414. Действительно, при разряде накопительного конденсатора 314 ток через первый насыщающийся дроссель 410 будет уменьшаться, а ток через первый насыщающийся дроссель 310 увеличиваться. В результате первый насыщающийся дроссель 410 перейдет из насыщенного в ненасыщенное состояние, а первый насыщающийся дроссель 310 перейдет из ненасыщенного в насыщенное состояние. Переход первого насыщающегося дросселя 410 в ненасыщенное состояние приводит к гашению сильноточного дугового разряда между электродами 401 и 402. В свою очередь разрыв цепи с сильноточным дуговым разрядом приведет к тому, что энергия магнитного поля, запасенная в объеме промежутка между электродами 401 и 402 посредством токов, возбужденных в полностью охватывающих это магнитное поле основной и дополнительной обмотках рекуперативного индуктивного преобразователя, находящегося в МРМ 4, будет передана соответственно рекуператорам 418 и 420. Переход первого насыщающегося дросселя 310 в насыщенное состояние, а также переход первого насыщающегося дросселя 410 в ненасыщенное состояние обеспечивают переброску электрического тока от блока 1 электропитания из МРМ 4 в МРМ 3. После восстановления электрической прочности промежутка между электродами 401 и 402 осуществляется установка между концами электродов 401 и 402, расположенными во входной части рельсового электромагнитного ускорителя, следующего метаемого диэлектрического твердого тела 403 с плавкой металлической перемычкой 404.At the moment of exit (departure) of the missile dielectric solid 404 from the accelerating channel, the position sensor 409 generates a signal through which the first 311 and second 317 semiconductor keys MPM 3, as well as the second 415 and third 419 keys MPM 4 are transferred to the closed position I 0 supplied to the first and second input terminals MPM 4, flows through the circuit comprising a first input terminal MPM 4, a first saturable inductor 410, which is in the saturated state, the electrode 401, high current arc discharge burning between the electrode ends that located in the output part of the rail electromagnetic accelerator, an electrode 402, a diode 412 and a second input terminal MPM 4, and an electric current in a circuit including interconnected second input terminal MPM 4, the main winding of the regenerative inductive converter MPM 4, the second saturable inductor 416, the second a semiconductor switch 417, a second output terminal MPM 4, a third input terminal MPM 3, a storage capacitor 314, a second input terminal MPM 3 and a second input terminal MPM 4, becomes zero. As a result, the second saturable inductor 416 transitions from saturated to unsaturated state, thereby creating a condition for the transition of the second semiconductor switch 417 to the open position. After transferring the first 311 semiconductor switch to the closed position, a closed-circuit oscillatory-switching circuit is formed for the storage capacitor 314 charged up to voltage U 1 , including the first input terminal MPM 4, the first saturable inductor 410 in a saturated state, electrode 401, a high-current arc discharge, burning between the ends of the electrodes 401 and 402 located in the output part of the rail electromagnetic accelerator, electrode 402, diode 412, the second input terminal MPM 4, the second input terminal MPM 3, storage capacitor 314, first semiconductor switch 311 in the closed position, electrode 302, fusible metal jumper 304, electrode 301, first saturable inductor 310 in the unsaturated state, the first input terminal MPM 3 connected to the first input terminal MPM 4. This the discharge circuit is similar to the discharge described above for the storage capacitor 414 charged up to voltage U 1, the oscillation-switching circuit, both in terms of the set of functional elements included in it, and in the waiting for these elements. Therefore, the discharge process of the storage capacitor 314 will be adequate to the process of discharge of the storage capacitor 414 described above. Indeed, when the discharge of the storage capacitor 314 is discharged, the current through the first saturable inductor 410 will decrease, and the current through the first saturable inductor 310 will increase. As a result, the first saturable inductor 410 will transition from saturated to unsaturated state, and the first saturable inductor 310 will transition from unsaturated to saturated state. The transition of the first saturable inductor 410 to the unsaturated state leads to the quenching of a high-current arc discharge between electrodes 401 and 402. In turn, breaking the circuit with a high-current arc discharge will lead to the fact that the magnetic field energy stored in the volume of the gap between the electrodes 401 and 402 through currents, excited in the main and additional windings of the regenerative inductive transducer located in the MRM 4, completely covering this magnetic field, will be transferred to the recuperators 418 and 420, respectively. One of the first saturable inductor 310 to the saturated state, as well as the transition of the first saturable inductor 410 to the unsaturated state, transfer the electric current from the power supply unit 1 from the MPM 4 to the MPM 3. After restoration of the electric strength of the gap between the electrodes 401 and 402, installation between the ends of the electrodes 401 and 402 located in the inlet of the rail-mounted electromagnetic accelerator, the next missile dielectric solid 403 with a fusible metal jumper 404.

В случае, когда количество МРМ больше двух (как показано на фиг.5), то после переброски электрического тока из БПВН 2 в первый МРМ 3 происходит метание первого диэлектрического твердого тела в данной серии и одновременно зарядка до напряжения U1 (или до напряжения (l,04÷l,05)U1) накопительного конденсатора, находящегося во втором МРМ 4. В момент вылета метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала рельсового электромагнитного ускорителя первого МРМ 3 осуществляется перевод полупроводниковых ключей второго МРМ 4 в замкнутое положение, а также перевод в замкнутое положение второго и третьего ключей первого МРМ 3. В результате перевода в замкнутое положение первого полупроводникового ключа МРМ 4 обеспечивается формирование разрядного замкнутого колебательно-коммутационного контура для накопительного конденсатора, находящегося во втором МРМ 4 и заряженного во время перемещения сильноточного дугового разряда вдоль электродов рельсового электромагнитного ускорителя, расположенного в МРМ 3. В результате перевода в замкнутое положение второго полупроводникового ключа МРМ 4 обеспечивается возможность подачи напряжения, индуцируемого в основной обмотке рекуперативного индуктивного преобразователя во время перемещения сильноточного дугового разряда вдоль электродов рельсового электромагнитного ускорителя, расположенного в МРМ 4, на второй и третий входные выводы третьего МРМ 5, к которым подключен находящийся в МРМ 5 накопительный конденсатор. В результате перевода в замкнутое положение второго и третьего ключей первого МРМ 3 обеспечивается подключение основной и дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя, находящегося в МРМ 3, к соответствующему каждой из них рекуператору, а следовательно, обеспечиваются условия, необходимые для передачи в упомянутые выше рекуператоры энергии магнитного поля, запасенной в межэлектродном промежутке рельсового электромагнитного ускорителя, находящегося в МРМ 3. В результате разряда накопительного конденсатора, находящегося во втором МРМ 4, осуществляется (за счет изменения состояний первых насыщающихся дросселей, расположенных в первом МРМ 3 и втором МРМ 4) переброска тока от блока 1 электропитания из первого МРМ 3 во второй МРМ 4.In the case when the number of MRMs is more than two (as shown in Fig. 5), then after the transfer of electric current from BPVN 2 to the first MRM 3, the first dielectric solid in this series is thrown and simultaneously charged to voltage U 1 (or to voltage ( l, 04 ÷ l, 05) U 1 ) of the storage capacitor located in the second MPM 4. At the time of the launch of the missile dielectric solid from the accelerating channel of the rail electromagnetic accelerator of the first MPM 3, the semiconductor switches of the second MPM 4 are converted into closed loop position, as well as the transfer to the closed position of the second and third keys of the first MPM 3. As a result of the transfer to the closed position of the first semiconductor switch MPM 4, a discharge closed oscillatory-switching circuit is formed for the storage capacitor located in the second MPM 4 and charged during the high-current movement an arc discharge along the electrodes of a rail electromagnetic accelerator located in the MRM 3. As a result of the transfer to the closed position of the second semiconductor of the MRM 4 key, it is possible to supply the voltage induced in the main winding of the regenerative inductive converter while moving the high-current arc discharge along the electrodes of the rail electromagnetic accelerator located in the MRM 4 to the second and third input terminals of the third MRM 5, to which is located in the MRM 5 storage capacitor. As a result of the transfer to the closed position of the second and third keys of the first MPM 3, the main and additional windings of the regenerative inductive converter located in the MPM 3 are connected to the respective recuperator of each of them, and therefore, the conditions necessary for transferring magnetic energy to the above recuperators are provided field stored in the interelectrode gap of the rail electromagnetic accelerator located in the MRM 3. As a result of the discharge of the storage capacitor, tries dressed in the second MPM 4, it is carried out (by changing the states of the first saturable chokes located in the first MPM 3 and the second MPM 4) the current is transferred from the power supply unit 1 from the first MPM 3 to the second MPM 4.

Аналогично тому, как описано выше, в момент вылета метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала рельсового электромагнитного ускорителя второго МРМ 4 осуществляется перевод первого и второго полупроводниковых ключей, расположенных в следующем третьем МРМ 5, в замкнутое положение, а также перевод в замкнутое положение второго и третьего ключей, расположенных во втором МРМ 4. В результате перевода в замкнутое положение полупроводниковых ключей третьего МРМ 5 обеспечивается, во-первых, формирование замкнутого колебательно-коммутационного контура для разряда накопительного конденсатора, находящегося в третьем МРМ 5 и заряженного до соответствующего напряжения во время перемещения сильноточного дугового разряда вдоль электродов рельсового электромагнитного ускорителя, расположенного во втором МРМ 4, во-вторых, формирование замкнутого контура для зарядки накопительного конденсатора, расположенного в следующем четвертом МРМ 6, во время перемещения сильноточного дугового разряда вдоль электродов рельсового электромагнитного ускорителя, расположенного в третьем МРМ 5. В результате перевода в замкнутое положение второго и третьего ключей второго МРМ 4 обеспечивается подключение основной и дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя, расположенного во втором МРМ 4, к соответствующему каждой обмотке рекуператору. В результате разряда накопительного конденсатора, находящегося в третьем МРМ 5, осуществляется (за счет изменения состояния первых насыщающихся дросселей, находящихся во втором МРМ 4 и третьем МРМ 5) переброска тока от блока 1 электропитания из второго МРМ 4 в третий МРМ 5.In the same way as described above, at the time of the launch of the missile dielectric solid from the accelerating channel of the rail electromagnetic accelerator of the second MPM 4, the first and second semiconductor switches located in the next third MPM 5 are transferred to the closed position, as well as the second and the third keys located in the second MRM 4. As a result of the transfer to the closed position of the semiconductor keys of the third MRM 5, firstly, the formation of a closed flax-switching circuit for the discharge of the storage capacitor located in the third MPM 5 and charged to the corresponding voltage during the movement of the high-current arc discharge along the electrodes of the rail electromagnetic accelerator located in the second MPM 4, and secondly, the formation of a closed loop for charging the storage capacitor located in the next fourth MPM 6, while moving a high-current arc discharge along the electrodes of a rail electromagnetic accelerator, is located in the third MRM 5. As a result of the transfer to the closed position of the second and third keys of the second MRM 4, the main and additional windings of the regenerative inductive converter located in the second MRM 4 are connected to the heat exchanger corresponding to each winding. As a result of the discharge of the storage capacitor located in the third MPM 5, the current transfer from the power supply unit 1 from the second MPM 4 to the third MPM 5 is carried out (by changing the state of the first saturable chokes in the second MPM 4 and the third MPM 5).

В момент вылета метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала рельсового электромагнитного ускорителя, расположенного в третьем МРМ 5, осуществляется перевод в замкнутое положение полупроводниковых ключей, находящихся в следующем четвертом МРМ 6, а также перевод второго и третьего ключей третьего МРМ 5 в замкнутое положение, при этом процесс переброски тока от блока 1 электропитания из третьего МРМ 5 в четвертый МРМ 6 аналогичен вышеописанным процессам переброски тока из одного МРМ в следующий. В момент вылета метаемого диэлектрического твердого тела из ускорительного канала, расположенного в четвертом МРМ 6, осуществляется перевод в замкнутое положение полупроводниковых ключей, находящихся в первом МРМ 3, а далее описанный выше цикл повторяется до окончания соответствующей серии (очереди) из метаемых диэлектрических твердых тел. Из вышесказанного следует, что патентуемое устройство обеспечивает последовательное метание группы диэлектрических твердых тел, при этом используемое количество МРМ меньше количества диэлектрических твердых тел в группе. После метания последнего в соответствующей серии диэлектрического твердого тела первый ключ всех МРМ (на фиг.2 первые ключи МРМ 3 и МРМ 4 обозначены соответственно позициями 313 и 413) переводится в замкнутое положение и одновременно в замкнутое положение переводится полупроводниковый ключ 22 БПВН 2. В результате накопительный конденсатор, заряженный во время движения последнего метаемого диэлектрического твердого тела по ускорительному каналу, оказывается зашунтированным полупроводниковым ключом 22, а после перехода насыщающегося дросселя 21 из ненасыщенного в насыщенное состояние произойдет подключение к блоку 1 электропитания БПВН 2. После этого блок 1 электропитания отключается от БПВН 2 и подключается к упомянутому выше генератору накачки, что предотвращает бесполезное расходование энергии, оставшейся в индуктивном накопителе энергии.At the time of the launch of the missile dielectric solid from the accelerating channel of the rail electromagnetic accelerator located in the third MPM 5, the semiconductor keys located in the next fourth MPM 6 are transferred to the closed position, as well as the second and third keys of the third MPM 5 are put into the closed position, when this process of transferring current from the power supply unit 1 from the third MPM 5 to the fourth MPM 6 is similar to the above processes of transferring current from one MPM to the next. At the time of the departure of the missile dielectric solid from the accelerator channel located in the fourth MPM 6, the semiconductor switches located in the first MPM 3 are moved to the closed position, and then the cycle described above is repeated until the end of the corresponding series (queue) of the missed dielectric solids. It follows from the foregoing that the patented device provides sequential throwing of a group of dielectric solids, while the amount of MRM used is less than the number of dielectric solids in the group. After throwing the last one in the corresponding series of dielectric solid, the first key of all MPMs (in FIG. 2 the first keys MPM 3 and MPM 4 are indicated by 313 and 413, respectively) is transferred to the closed position and at the same time the semiconductor switch 22 BPVN 2 is transferred to the closed position. As a result the storage capacitor charged during the movement of the last missile dielectric solid along the accelerator channel turns out to be shunted by the semiconductor switch 22, and after the transition of the saturated throttle 21 from an unsaturated to a saturated state will connect to the power unit 1 BPVN 2. Thereafter, the power supply unit 1 is disconnected from BPVN 2 and connected to the above pump generator that prevents waste of energy remaining in the inductive energy storage device.

Промышленная применимость патентуемого изобретения подтверждается также возможностью осуществления его с помощью известных в сильноточной энергетике функциональных узлов и электронных компонент.The industrial applicability of the patented invention is also confirmed by the possibility of its implementation using functional units and electronic components known in high-current energy.

Claims (1)

Электромагнитное устройство для метания диэлектрических макротел, содержащее блок электропитания, выполненный в виде индуктивного накопителя энергии, блок пассивной временной нагрузки с тремя входными выводами и N, где N≥2, одинаковых метательно-рекуперативных модулей с тремя входными выводами и двумя выходными выводами, при этом первый выходной вывод блока электропитания соединен с первым входным выводом блока пассивной временной нагрузки и первым входным выводом каждого метательно-рекуперативного модуля, второй выходной вывод блока электропитания соединен со вторым входным выводом блока пассивной временной нагрузки и со вторым входным выводом каждого метательно-рекуперативного модуля, первый выходной вывод каждого метательно-рекуперативного модуля соединен с третьим входным выводом блока пассивной временной нагрузки, второй выходной вывод n-го метательно-рекуперативного модуля, где n=1, 2, 3, …, (N-1), соединен с третьим входным выводом (n+1)-го метательно-рекуперативного модуля, а второй выходной вывод N-го метательно-рекуперативного модуля соединен с третьим входным выводом первого метательно-рекуперативного модуля, блок пассивной временной нагрузки выполнен в виде последовательно соединенных между собой насыщающегося дросселя с узкой прямоугольной петлей намагничивания и полупроводникового ключа, переходящего при нулевом токе через него в разомкнутое положение, при этом первый вывод насыщающегося дросселя и минусовой вывод полупроводникового ключа являются соответственно первым и вторым входными выводами блока пассивной временной нагрузки, а соединенные между собой второй вывод насыщающегося дросселя и плюсовой вывод полупроводникового ключа являются третьим входным выводом блока пассивной временной нагрузки, каждый метательно-рекуперативный модуль включает рельсовый электромагнитный ускоритель, первый и второй насыщающиеся дроссели с узкой прямоугольной петлей намагничивания, первый и второй полупроводниковые ключи, переходящие при нулевом токе через них в разомкнутое положение, накопительный конденсатор, диод, три ключа и два рекуператора, при этом рельсовый электромагнитный ускоритель включает два расположенных параллельно продольных электрода, размещенное в промежутке между ними метаемое диэлектрическое твердое тело с расположенной на его тыльной поверхности плавкой металлической перемычкой, соединяющей электрически электроды между собой во входной части рельсового электромагнитного ускорителя, датчик положения метаемого диэлектрического твердого тела, установленный в выходной части рельсового электромагнитного ускорителя, а также рекуперативный индуктивный преобразователь, расположенный по всей длине электродов параллельно их одноименным боковым сторонам и выполненный в виде основной и дополнительной обмоток, каждая из которых охватывает всю площадь продольного сечения промежутка между электродами, первый вывод первого насыщающегося дросселя является первым входным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод первого насыщающегося дросселя соединен с концом первого электрода, расположенным во входной части рельсового электромагнитного ускорителя, расположенный там же конец второго электрода соединен с плюсовым выводом первого полупроводникового ключа и плюсовым выводом диода, минусовой вывод которого является вторым входным выводом метательно-рекуперативного модуля, минусовой вывод первого полупроводникового ключа является третьим входным выводом метательно-рекуперативного модуля и соединен с первым выводом накопительного конденсатора и с первым выводом первого ключа, второй вывод которого является первым выходным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод накопительного конденсатора соединен с минусовым выводом диода, с первым выводом основной и с первым выводом дополнительной обмоток рекуперативного индуктивного преобразователя, второй вывод упомянутой выше основной обмотки соединен с первым выводом второго насыщающегося дросселя и первым выводом второго ключа, второй вывод которого соединен с первым выводом первого рекуператора, второй вывод второго насыщающегося дросселя соединен с минусовым выводом второго полупроводникового ключа, плюсовой вывод которого является вторым выходным выводом метательно-рекуперативного модуля, второй вывод упомянутой выше дополнительной обмотки соединен с первым выводом третьего ключа, второй вывод которого соединен с первым выводом второго рекуператора, второй вывод которого соединен со вторым выводом первого рекуператора и с минусовым выводом диода. An electromagnetic device for throwing dielectric macrobodies, comprising a power supply unit made in the form of an inductive energy storage device, a passive temporary load unit with three input terminals and N, where N≥2, identical throwing and regenerative modules with three input terminals and two output terminals, while the first output terminal of the power supply unit is connected to the first input terminal of the passive temporary load unit and the first input terminal of each propelling-regenerative module, the second output terminal is and the power supply is connected to the second input terminal of the passive temporary load unit and to the second input terminal of each throwing-regenerative module, the first output terminal of each throwing-regenerative module is connected to the third input terminal of the passive temporary load, the second output terminal of the nth regenerative module , where n = 1, 2, 3, ..., (N-1), is connected to the third input terminal of the (n + 1) th throwing-regenerative module, and the second output terminal of the Nth throwing-regenerative module is connected to the third input by the output of the first throwing-regenerative module, the passive temporary load unit is made in the form of a saturable inductor connected in series with a narrow rectangular magnetization loop and a semiconductor key, which switches to the open position at zero current through it, while the first output of the saturable inductor and the negative output of the semiconductor key are respectively the first and second input terminals of the passive temporary load unit, and the second output of the saturating the throttle axis and the positive output of the semiconductor switch are the third input terminal of the passive temporary load unit, each throwing and regenerative module includes a rail electromagnetic accelerator, the first and second saturable chokes with a narrow rectangular magnetization loop, the first and second semiconductor switches passing at zero current through them into open position, storage capacitor, diode, three keys and two recuperators, while the rail electromagnetic accelerator includes two located x parallel to the longitudinal electrode, a spaced dielectric solid placed in the gap between them with a fusible metal jumper located on its back surface, connecting electrodes to each other in the input part of the rail electromagnetic accelerator, position sensor of the missile dielectric solid mounted in the output part of the rail electromagnetic accelerator as well as a regenerative inductive converter located along the entire length of the electrodes parallel to their one side of the side and made in the form of the main and additional windings, each of which covers the entire longitudinal sectional area of the gap between the electrodes, the first output of the first saturable inductor is the first input output of the throwing-regenerative module, the second output of the first saturable inductor is connected to the end of the first electrode located in the input part of the rail electromagnetic accelerator, the end of the second electrode located there is connected to the positive terminal of the first semiconductor key and the positive terminal of the diode, the negative terminal of which is the second input terminal of the throwing-regenerative module, the negative terminal of the first semiconductor key is the third input terminal of the throwing and regenerative module and is connected to the first terminal of the storage capacitor and to the first terminal of the first switch, the second terminal of which is the first output terminal of the throwing-regenerative module, the second terminal of the storage capacitor is connected to the negative terminal of the diode, with the first terminal of the main and from the first m terminal of the additional windings of the regenerative inductive converter, the second terminal of the aforementioned main winding is connected to the first terminal of the second saturable inductor and the first terminal of the second key, the second terminal of which is connected to the first terminal of the first recuperator, the second terminal of the second saturable inductor is connected to the negative terminal of the second semiconductor switch, the positive terminal of which is the second output terminal of the throwing-regenerative module, the second terminal of the aforementioned additional windings and connected to the first terminal of the third key, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second heat exchanger, the second terminal of which is connected to the second terminal of the first heat exchanger and with the negative terminal of the diode.
RU2012148440/07A 2012-11-15 2012-11-15 Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies RU2518162C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148440/07A RU2518162C1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148440/07A RU2518162C1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2518162C1 true RU2518162C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148440/07A RU2518162C1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518162C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599146C1 (en) * 2015-04-08 2016-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for pulse lighting of processes
RU213810U1 (en) * 2021-08-09 2022-09-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Modular design of electromagnetic small arms

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2027971C1 (en) * 1990-10-22 1995-01-27 Научно-исследовательский центр теплофизики импульсных воздействий Научного объединения "ИВТАН" РАН Rail conduction electromagnetic accelerator of solids
RU2154889C1 (en) * 1998-12-22 2000-08-20 Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований Rail accelerator
US7614393B1 (en) * 2008-10-27 2009-11-10 Weimin Lu Channel gun magnetic launcher

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2027971C1 (en) * 1990-10-22 1995-01-27 Научно-исследовательский центр теплофизики импульсных воздействий Научного объединения "ИВТАН" РАН Rail conduction electromagnetic accelerator of solids
RU2154889C1 (en) * 1998-12-22 2000-08-20 Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований Rail accelerator
US7614393B1 (en) * 2008-10-27 2009-11-10 Weimin Lu Channel gun magnetic launcher

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бордов А.Ю. и Осташев В.Е. Оптимизация параметров емкостной системы электропитания электродинамического ускорителя макротел рельсотронного типа/ Препринт ИВТАН, N6-181М, 1986,c. 166. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599146C1 (en) * 2015-04-08 2016-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for pulse lighting of processes
RU213810U1 (en) * 2021-08-09 2022-09-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Modular design of electromagnetic small arms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5623171A (en) High-voltage pulse generating circuit and electrostatic recipitator containing it
CN102847610B (en) DC composite pulse high voltage power supply for electrostatic precipitator
AU757429B2 (en) Pulse generator for generating a voltage pulse and corresponding method
RU2518162C1 (en) Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies
CN109448951B (en) Demagnetization circuit of solid-state pulse modulator
Lu et al. Asynchronous discharge of an eight-module superconducting pulsed power supply for driving an electromagnetic railgun
CN101478259A (en) Square wave CROWBAR pulse current system
Teramoto et al. All-solid-state trigger-less repetitive pulsed power generator utilizing semiconductor opening switch
Aso et al. Inductive pulsed-power supply with Marx generator methodology
Honig Switching considerations and new transfer circuits for electromagnetic launch systems
CN107294419B (en) The control method of pulse power supply circuit, the pulse power, electromagnetic launch system and pulse power supply circuit
RU2231937C1 (en) Linear induction accelerator
EA020196B1 (en) Linear induction accelerator
Honig REPETITIVE ENERGY TRANSFERS FROM AN INDUCTIVE ENERGY STORE (OPENING SWITCH, PULSED POWER, RAILGUN)
CN220356197U (en) Multistage coil type electromagnetic gun and half-bridge topological structure thereof
RU2089042C1 (en) Pulse magnetic compression device
Poltanov et al. Use of multi-turn railguns as high-speed limiters of short-circuit current for large power plants
RU2265973C1 (en) Linear inductive accelerator
Pokryvailo Development of long-charge inductive storage systems at Soreq NRC
RU2072495C1 (en) Device for initiating electric current in railgun high-speed armature
SU1562961A1 (en) Explosion-magnetic generator
RU2107986C1 (en) Device for supplying electric precipitators with dc and pulse voltage simultaneously
RU2325026C1 (en) Pulse magnetic generator and its versions
RU2337237C2 (en) Electrohydroimpulsive downhole device
RU2094882C1 (en) Device for arcless handling of inductance circuit

Legal Events

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

Effective date: 20141116