RU74483U1

RU74483U1 - ELECTROMAGNETIC PULSE CONCENTRATOR

Info

Publication number: RU74483U1
Application number: RU2006142353/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Романович Милославский; Александр Павлович Князев; Станислав Борисович Резников; Владимир Павлович Булеков; Вячеслав Георгиевич Болдырев; Владимир Владимирович Бочаров
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-27

Abstract

Полезная модель относится к силовой импульсной электротехнике и может быть использована в испытательных стендах для контроля электромагнитной совместимости и проверки стойкости электронного оборудования к мощным и сверхмощным электромагнитным импульсам.The utility model relates to power pulsed electrical engineering and can be used in test benches to control electromagnetic compatibility and to check the resistance of electronic equipment to powerful and heavy-duty electromagnetic pulses.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей.The problem to which the claimed utility model is directed is to expand the functionality.

Концентратор электромагнитного импульса, содержит электропроводящую экранирующую камеру, тиристор, узел поджига, зарядное устройство с емкостным накопителем, схему управления, полый цилиндрический магнитопроводящий сердечник, внутри которого соосно с ним установлены тепловой изолятор, стержневые разрядные лампы, и два соосных взаимно раздвинутых цилиндрических электрода, балластный резистор, при этом экранирующая камера, магнитопроводящий сердечник, тепловой изолятор и электроды выполнены в виде разборных полуцилиндров.The electromagnetic pulse concentrator contains an electrically conductive shielding chamber, a thyristor, an ignition unit, a charger with a capacitive storage device, a control circuit, a hollow cylindrical magnetically conductive core, inside of which a heat insulator coaxial with it, rod discharge lamps, and two coaxial mutually spaced cylindrical electrodes, a ballast a resistor, while a shielding chamber, a magnetic core, a thermal insulator and electrodes are made in the form of collapsible half-cylinders.

Description

Известен конценггратор электромагнитного импульса, который содержит тиристор, узел поджига, зарядное устройство с емкостным накопителем, положительный вывод которого подключен к аноду тиристора (Болдырев В.Г., Бочаров В.В., Булеков В.П., Резников С.Б. Электротехническая совместимость электрооборудования автономных систем. М., Энергоатомиздат, 1995, стр.296, рис.7.3).A known electromagnetic pulse concentrator, which contains a thyristor, an ignition unit, a charger with a capacitive storage device, the positive output of which is connected to the thyristor anode (Boldyrev V.G., Bocharov V.V., Bulekov V.P., Reznikov SB, Electrotechnical compatibility of electrical equipment of autonomous systems. M., Energoatomizdat, 1995, p. 266, Fig. 7.3).

Данный концентратор позволяет повысить амплитудные значения напряженностей состайляющих электромагнитного поля в рабочем пространстве. Недостатком данного концентратора является небольшие функциональные возможности.This hub allows you to increase the amplitude values of the constants of the electromagnetic field in the working space. The disadvantage of this hub is its small functionality.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является концентратор электромагнитного импульса, содержащий электропроводящую экранирующую камеру, тиристор, узел поджига, зарядное устройство с емкостным накопителем, положительный вывод которого подключен к аноду тиристора, а отрицательный вывод - к общей точке соединения первого выходного вывода узла поджига, экранирующей камеры и земли, и схему управления, выходы которой подключены к управляющим выводам тиристора, узла поджига и зарядного устройства, (положительное решение по заявке на ПМ №2005136511 от 06.10.2006).The closest technical solution for the combination of essential features is an electromagnetic pulse concentrator containing an electrically conductive shielding chamber, a thyristor, an ignition unit, a charger with a capacitive storage device, the positive terminal of which is connected to the thyristor anode, and the negative terminal is connected to the common connection point of the first output terminal of the ignition unit , a shielding chamber and earth, and a control circuit, the outputs of which are connected to the control terminals of the thyristor, ignition unit and charger, ( positive decision on the application for PM No. 2005136511 dated 10/06/2006).

Данный концентратор позволяет расширить диапазон пиковой интенсивности электромагнитного импульса. Недостатком данного концентратора является небольшие функциональные возможности, которые не позволяют проводить испытания аппаратуры без ее частичного демонтажа.This hub allows you to expand the range of peak intensity of the electromagnetic pulse. The disadvantage of this concentrator is its small functionality, which does not allow testing equipment without partial dismantling.

Поставленная задача решается за счет того, что в концентратор электромагнитного импульса, содержащий электропроводящую экранирующую камеру, тиристор, узел поджига, зарядное устройство с емкостным накопителем, положительный вывод которого подключен к аноду тиристора, а отрицательный - к общей точке соединения первого выходного вывода узла поджига, экранирующей камеры и земли, и схему управления, выходы которой подключены к управляющим выводам тиристора, узла поджига и зарядного устройства, введены полый магнитопроводящий сердечник, внутри которого соосно с ним установлены тепловой изолятор, поверх которого равномерно параллельно оси размещены стержневые разрядные лампы, и два соосных взаимно раздвинутых электрода, причем анодный электрод соединен с общей точкой катода тиристора, заземленного балластного резистора и всеми первыми выводами формирующих дросселей, вторые выводы которых соединены с соответствующими анодными выводами разрядных ламп, катодные выводы которых подсоединены к катодному электроду и отрицательному выводу накопительного конденсатора, а управляющие выводы - к второму выходному выводу узла поджига, при этом экранирующая камера, магнитопроводящий сердечник, тепловой изолятор и электроды выполнены в виде разборных полуцилиндров.The problem is solved due to the fact that the electromagnetic pulse concentrator contains an electrically conductive shielding chamber, a thyristor, an ignition unit, a charger with a capacitive storage device, the positive terminal of which is connected to the thyristor anode, and the negative terminal is connected to the common connection point of the first output terminal of the ignition unit, a shielding chamber and earth, and a control circuit, the outputs of which are connected to the control terminals of the thyristor, ignition unit and charger, a hollow magnetically conductive core is introduced, vn three of which are coaxially mounted with a heat insulator, over which rod discharge lamps are placed evenly parallel to the axis, and two coaxial mutually spaced electrodes, the anode electrode being connected to a common point of the thyristor cathode, a grounded ballast resistor, and all the first leads of the forming chokes, the second leads of which are connected with the corresponding anode terminals of the discharge lamps, the cathode terminals of which are connected to the cathode electrode and the negative terminal of the storage capacitor, and The leading conclusions are to the second output terminal of the ignition unit, while the shielding chamber, the magnetically conducting core, the thermal insulator, and the electrodes are made in the form of collapsible semicylinders.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого концентратора электромагнитного импульса.Figure 1 shows a diagram of the proposed hub of the electromagnetic pulse.

Испытательный концентратор электромагнитного импульса включает в себя цилиндрическую электропроводящую экранирующую камеру 1, во внутренней полости которой размещен цилиндрический магнитопроводящий сердечник 2, охватывающий стержневые разрядные лампы 3, которые расположены равномерно параллельно оси поверх теплового изолятора 4. Каждая лампа имеет внешний спиральный управляющий вывод 5, а также катодный 6 и анодный 7 силовые выводы. В торцевых зонах экранирующей камеры расположены два соосные взаимно раздвинутые цилиндрические катодный 8 и анодный 9 электроды, зарядное устройство 10 с выходным емкостным накопителем 11, тиристор 12, узел поджига 13, схема управления 14. Анодный силовой вывод каждой стержневой разрядной лампы через соответствующий формирующий дроссель 15 соединен с анодным электродом, который заземлен с помощью балластного резистора 16 и соединен с плюсовым выводом емкостного накопителя через тиристор. Испытуемый кабельный фрагмент 17 (в качестве примера) располагается вдоль геометрической оси устройства.The electromagnetic pulse test concentrator includes a cylindrical electrically conductive shielding chamber 1, in the inner cavity of which there is a cylindrical magnetically conductive core 2, covering rod discharge lamps 3, which are arranged uniformly parallel to the axis on top of the heat insulator 4. Each lamp has an external spiral control terminal 5, and cathode 6 and anode 7 power leads. In the end zones of the shielding chamber there are two coaxial mutually spaced cylindrical cathode 8 and anode 9 electrodes, a charger 10 with an output capacitive storage 11, a thyristor 12, an ignition unit 13, a control circuit 14. The anode power output of each rod discharge lamp through the corresponding forming choke 15 connected to the anode electrode, which is grounded with a ballast resistor 16 and connected to the positive terminal of the capacitive storage through a thyristor. The test cable fragment 17 (as an example) is located along the geometric axis of the device.

Цилиндрические элементы устройства: экранирующая камера 1, электроды 8 и 9, тепловой изолятор 4 и магнитопроводящий сердечник 2 выполнены разборными - в виде полуцилиндров, с возможностью охвата испытуемого кабельного фрагмента 17 без его отсоединения от испытуемой электронной аппаратуры. Отдельные элементы испытуемой аппаратуры можно устанавливать в полости теплового изолятора 4.Cylindrical elements of the device: a shielding chamber 1, electrodes 8 and 9, a thermal insulator 4 and a magnetic core 2 are made collapsible - in the form of half-cylinders, with the ability to cover the test cable fragment 17 without disconnecting it from the tested electronic equipment. Individual elements of the tested equipment can be installed in the cavity of the thermal insulator 4.

Концентратор электромагнитного импульса работает следующим образом.The hub of the electromagnetic pulse operates as follows.

Накопительный конденсатор 11 предварительно заряжается до номинального напряжения с помощью зарядного устройства 10. От The storage capacitor 11 is pre-charged to the rated voltage using the charger 10. From

схемы управления 14 на тиристор 12 и узел поджига 13 подаются управляющие импульсы. При включении тиристора 12 на электродах 8 и 9 возникает импульс напряжения, благодаря чему на концах испытуемого кабельного фрагмента 17 возникает импульс электрического поля и соответствующий импульс наводимого в кабеле напряжения.control circuits 14 to the thyristor 12 and the ignition unit 13 are supplied control pulses. When the thyristor 12 is turned on, a voltage pulse appears on the electrodes 8 and 9, due to which an electric field pulse and the corresponding pulse of the voltage induced in the cable appear at the ends of the cable fragment under test 17.

При включении схемы поджига 13 возникает цепь разрядки накопительного конденсатора 11 через все параллельно подключенные разрядные лампы 3, благодаря чему в пространстве внутренней полости магнитопроводящего сердечника 2 возникает импульс суммарного тока ламп, наводящий в сердечнике импульс магнитного поля, а в испытуемом кабельном фрагменте - дополнительный импульс ЭДС индукции.When the ignition circuit 13 is turned on, a discharge capacitor 11 discharge circuit arises through all parallel-connected discharge lamps 3, due to which a pulse of the total lamp current arises in the space of the inner cavity of the magnetically conducting core 2, inducing a magnetic field pulse in the core, and an additional EMF pulse in the test cable fragment induction.

Благодаря рациональному распределению и расположению сильноточных цепей (разрядных ламп) с концентратором магнитного поля (магнитопроводящим сердечником) и потенциальных цилиндрических электродов для концентрации электрического поля, а также благодаря обеспечению крутых временных импульсных фронтов напряженностей, достигается увеличение амплитудных значений напряженностей составляющих электромагнитного поля в рабочем пространстве. При этом обеспечивается съемность камеры без отключения испытуемого кабельного фрагмента от испытуемой электронной аппаратуры.Due to the rational distribution and arrangement of high-current circuits (discharge lamps) with a magnetic field concentrator (magnetically conducting core) and potential cylindrical electrodes for electric field concentration, as well as due to the provision of steep temporal pulsed voltage fronts, an increase in the amplitude values of the electromagnetic field components in the working space is achieved. This ensures the removability of the camera without disconnecting the test cable fragment from the test electronic equipment.

Таким образом, предложенный концентратор электромагнитного импульса позволяет увеличить функциональные возможности.Thus, the proposed hub of the electromagnetic pulse allows you to increase functionality.

Claims

1. An electromagnetic pulse concentrator containing an electrically conductive shielding chamber, a thyristor, an ignition unit, a charger with a capacitive storage device, the positive terminal of which is connected to the thyristor anode, and the negative terminal is connected to the common connection point of the first output terminal of the ignition unit, the screening chamber and ground, and the circuit control, the outputs of which are connected to the control inputs of the thyristor, the ignition unit and the charger, characterized in that a hollow magnetically conductive core is inserted into it, inside which is coaxial a thermal insulator is installed with it, on top of which rod discharge lamps are placed evenly parallel to the axis, and two coaxial mutually spaced electrodes, the anode electrode being connected to a common point of the thyristor cathode, a grounded ballast resistor, and all the first leads of the forming chokes, and the other leads of which are connected to the corresponding the anode terminals of the discharge lamps, the cathode terminals of which are connected to the cathode electrode and the negative terminal of the storage capacitor, and the control terminals to the second output terminal of the ignition unit.

2. The electromagnetic pulse concentrator according to claim 1, characterized in that the shielding chamber, the magnetic core, the thermal insulator and the electrodes are made in the form of collapsible half-cylinders.