КОНЦЕНТРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА

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.
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).
Данный концентратор позволяет повысить амплитудные значения напряженностей состайляющих электромагнитного поля в рабочем пространстве. Недостатком данного концентратора является небольшие функциональные возможности.
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).
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.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей.
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.
На фиг.1 приведена схема предлагаемого концентратора электромагнитного импульса.
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.
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.
Концентратор электромагнитного импульса работает следующим образом.
Накопительный конденсатор 11 предварительно заряжается до номинального напряжения с помощью зарядного устройства 10. От
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.
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.
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.
Таким образом, предложенный концентратор электромагнитного импульса позволяет увеличить функциональные возможности.