国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
通过对以电容器替代爆磁压缩发生器的系统等效电路进行理论分析, 对影响这种调制电路性能的关键问题及其解决方法进行了讨论。根据理论分析结果对调制电路进行了设计。在初步实验中, 当用于去除电爆炸丝上附加电压的撬断开关保持断开时, 变压器原边电流切断不彻底, 电容负载上充电电压峰值为-264 kV; 保持其他电路参数不变, 而使撬断开关在电爆炸断路开关断开过程中闭合时, 变压器原边电流切断彻底, 在相同负载上充电电压峰值为-374 kV。实验结果验证了理论分析结果, 并证明了采用这种调制电路能够实现爆磁压缩发生器与高阻抗负载匹配。
爆磁压缩发生器 阻抗匹配 电爆炸断路开关 脉冲变压器 explosive magnetic flux compression generator impedance match electro-exploding opening switch pulsed transformer
1 西安电子工程研究所, 西安 710100
2 北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081
3 中国北方工业公司 研究发展部, 北京 100053
根据爆磁压缩发生器中导电体工作条件, 对比了电枢和含铝炸药爆轰产物作为导电体的异同, 得出几种高电导率含铝炸药爆轰产物对应的磁雷诺数, 分析了含铝炸药爆轰产物代替电枢压缩磁场的可能性。设计了一种含铝炸药爆轰产物导电式螺线型爆磁压缩发生器, 分析其运行过程, 得出等效电路模型。数值模拟结果表明:相比于电枢作为导电体的传统螺线型爆磁压缩发生器, 同体积条件下高电导率含铝炸药爆轰产物导电式爆磁压缩发生器具有更好的输出性能;该设计可以有效地抑制跳匝、电枢与定子线圈短路点接触不良等容易引起磁通损失的问题。
爆磁压缩发生器 含铝炸药 爆轰产物 结构设计 电导率 magnetic flux compression generator aluminized explosive detonation products structural design electrical conductivity 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2754
基于电流和磁扩散方程,讨论了螺旋型爆磁压缩脉冲发生器(MFCG) 中的电阻与磁通损耗问题,将相关的接触电阻模型、欧姆电阻的趋肤效应与邻近效应模型具体应用到2维爆轰磁流体力学程序MFCG-Ⅳ中,进一步完善了程序的物理功能。并选用美国德克萨斯理工大学简单绕制的螺旋型爆磁压缩脉冲发生器的实验结果对新增模块进行了考证,计算结果符合物理规律,且与实验测量吻合较好。
螺旋型爆磁压缩发生器 欧姆电阻 接触电阻 磁通损失 趋肤效应 邻近效应 helical magnetic flux compression generator ohmic resistance contact resistance flux loss skin effect neighboring interaction effect
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
采用多分支螺线圈型爆磁压缩发生器数值模拟程序MFCG8-7进行理论模拟及参数优化,设计了EMG-125型螺线圈型发生器,并开展了实验研究。电感负载实验结果表明:EMG-125型发生器可以在25 nH电感负载上输出大于3 MA脉冲电流,负载能量大于100 kJ,电磁能量放大50倍。
爆磁压缩发生器 爆炸脉冲电源 脉冲功率 螺线圈 magnetic flux compression generator explosive power source pulsed power helix 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1571
应用Maxwell方程,建立了轴线起爆螺旋型爆磁压缩发生器(AMFCG)的2维简化理论计算模型.利用此模型,得出了AMFCG中简易磁通表达式,并将等效电路方程与磁通表示结合起来.选用3组不同的几何参数,模拟计算了金属爆炸管在爆轰驱动下的径向膨胀过程,给出AMFCG初始电感、输出电流随时间的变化过程,AMFCG内部磁压、爆轰压及磁场随时间的变化情况.
轴线起爆 螺旋型爆磁压缩发生器 2维简化模型 Explosive initiated axially Helical magnetic flux compression generator Simplified two-dimensional calculation model 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1857
将爆磁压缩等效为电流源的方法,对爆磁压缩发生器通过脉冲变压器对脉冲形成线充电进行了理论分析,得出爆磁压缩发生器在负载上产生电流波形(简称负载电流)为直线情况和任意电流波形情况下充电电流和充电电压的表达式.分析表明变压器耦合互感与负载电流随时间变化增长率是脉冲形成线充电的两个重要参数,脉冲形成线第一个充电电压峰值与变压器的耦合互感和负载电流波形斜率成正比,负载电流波形斜率的变化可以改变充电电压峰值的时间,斜率不断增加可以延长第一个充电电压峰值时间,从而可能增加充电电压的幅值,提高爆磁压缩发生器能量的利用效率.
爆磁压缩发生器 电流源 脉冲变压器 脉冲形成线充电 Magnetic flux compression generator Current Source Pulse Transformer Charging of PFL
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
8-6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成,前级进行能量放大,后级进行脉冲压缩及功率放大.多次实验表明:8-6型爆磁压缩电流发生器能在5μH电感性负载上产生约100kA脉冲电流及超过20kJ能量,有效脉宽10μs.8-6型爆磁压缩电流发生器具有高输出能量及很好的稳定性,它在产生脉冲高电压应用领域具有广泛的前景.
爆磁压缩装置 脉冲功率技术 爆炸电源 magnetic flux compression generator （MFCG） pulsed power explosive power source
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为:在100Ω水电阻负载两端得到了约800kV的高电压脉冲,脉宽约100ns。此项工作拓宽了爆磁压缩装置的应用范围。
爆磁压缩装置 断路开关 变压器 高电压 电流 explosive magnetic flux compression generator (MFC open switch transformer high voltag
