Спосіб отримання імпульсів струму

Реферат: UA 90530 U UA 90530 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області енергетики і може бути використана там, де потрібно мати потужні імпульси струму, наприклад у геологорозвідці, геофізичних дослідженнях земної кори, електричних засобах захисту об'єктів від ураження кумулятивним струменем (де є потреба в малогабаритних імпульсних джерелах струму). Відомий спосіб отримання імпульсів струму [Титов В.М., Швецов Г.А. Генераторы электрических импульсов высокой мощности с помощью кумулятивного взрыва // Физика горения и взрыва, 1980. № 5. С. 17-56], який полягає в тому, що в лінійному вибуховому МГДгенераторі ударна хвиля робочого тіла (рідкого або газоподібного електропровідного середовища) поширюється у прямолінійному каналі перпендикулярно магнітному полю в ньому. Уздовж МГД-каналу розташовуються електроди, на яких відбувається зняття струму, що виникає при русі плазми перпендикулярно напрямку магнітного поля, під дією якого індукується електричне поле. Недоліком є те, що за рахунок низької (порівняно з металами) електропровідності спосіб має малу питому потужність. Як прототип вибраний спосіб отримання імпульсів струму [Взрывные генераторы мощных импульсов тока / Под. ред. В.Е. Фортова. - М.: Наука. 2002. - 399 с.] який полягає в тому, що в лінійному МГД-генераторі робочим тілом є рідкий метал, що прискорюється, як правило, пороховим зарядом, і тече у прямолінійному каналі перпендикулярно магнітному полю в ньому. Уздовж МГД-каналу розташовуються електроди, на яких відбувається зняття струму, що виникає при русі металу. Недоліками способу є відносно велика тривалість імпульсу струму (10 3 -1 -10 с), відносно мала маневреність запуску, яка визначається часом розгону робочого тіла (10 3 с), що, наприклад, зменшує точність результатів в геофізичних експериментах, не дає можливості використовувати спосіб у електричних засобах захисту броньованих об'єктів. Задачею, на рішення якої спрямована пропонована корисна модель, є підвищення питомої об'ємної потужності, зниження тривалості імпульсу струму, підвищення маневреності запуску. Поставлена задача вирішується способом отримання імпульсів струму, що відбувається у рідкометалевому магнітогідродинамічному генераторі (МГДГ) і відрізняється тим, що як робоче тіло МГДГ використовують кумулятивний струмінь металу, який рухається між змінних електродів з пористого металу, з котрих відбувається зняття струму і відстань між якими менше або дорівнює діаметру струменя, а товщина електродів більша, ніж радіус його песту. На кресленні відображена схема здійснення способу. Здійснюється спосіб наступним чином. Кумулятивний заряд з металевим облицюванням 1 розташовують навпроти двох змінних електродів з пористого металу 2, які кріпляться до металевих електродів 3, з котрих відбувається зняття струму. Відстань між електродами 2 менше або дорівнює діаметру кумулятивного струменя 4, який утворюється після (послідовність в часі показана стрілкою) підриву заряду 1. Відстань між межами розділу електродів 2 і 3 роблять більшою, ніж діаметр песта 5 кумулятивного струменя. Така конфігурація електродів призводить до того, що струмінь 4 замикає електроди 2, а пест 6 не руйнує електроди 3. Пористість електродів 2 вибирають такою, щоб забезпечити відсутність накопичення металу перед струменем 4 під його впливом, тобто, щоб метал електрода 2, що витискується струменем 4 уходив в об'єм пор, не накопичувався перед струменем 4 і не замикав електроди 2. Після генерації одиночного імпульсу струму електроди 2 змінюють і напроти розташовують наступний кумулятивний заряд 1. Рух струменя 4 у магнітному полі (силові лінії якого спрямовані перпендикулярно площині зображення на кресленні) призводить до появи струму у ланцюгу, який містить в тому числі і електроди 2, 3, струмінь 4. Оскільки швидкість кумулятивного струменя орієнтовно на порядок більше швидкості рідкого металу у прототипі, то підвищується питома об'ємна потужність N, яка визначається формулою 2 2 N=au B n(1-n), де а - електропровідність; n - коефіцієнт корисної дії; В - напруженість магнітного поля; u швидкість струменя. Час ініціювання кумулятивного боєприпасу порядку 1 мкс, що підвищує маневреність запуску імпульсу струму у порівнянні з прототипом. Час руху струменя 4 між -1 4 -5 електродами 2 для типових довжини (10 м) і швидкості струменя (10 м/с) складає близько 10 с Можливість здійснення корисної моделі, що заявляється, підтверджується наявними рівнем розвитку техніки, характеристиками кумулятивних струменів і рідкометалевих МГД генераторів. Корисна модель дозволяє отримувати потужні імпульси струму з підвищеною питомою об'ємною потужністю, зменшеною тривалістю імпульсу струму, підвищеною маневреністю запуску, окрім того, корисна модель сприяє економічно вигідній утилізації кумулятивних пристроїв. 60 1 UA 90530 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб отримання імпульсів струму, що відбувається у рідкометалевому магнітогідродинамічному генераторі (МГДГ), який відрізняється тим, що як робоче тіло МГДГ використовують кумулятивний струмінь металу, який рухається між змінних електродів з пористого металу, з котрих відбувається зняття струму і відстань між якими менше або дорівнює діаметру струменя, а товщина електродів більша, ніж радіус його песту. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2