Концентратор электромагнитного импульса
Полезная модель относится к силовой импульсной электронике и может быть использована в испытательных стендах для оценки стойкости электронного оборудования к мощным и сверхмощным электромагнитным импульсам. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение пиковой интенсивности (удельной энергии) электромагнитного импульсного поля концентратора, в рабочем пространстве которого, можно разместить фрагмент кабеля, соединенный с испытуемым электронным оборудованием. Концентратор электромагнитного импульса включает формирующие обмотки, электропроводящую экранирующую камеру, управляемый ключ, зарядное устройство с накопительным конденсатором, блок управления, выходы которого подключены к управляющему выводу управляемого ключа и управляющему входу зарядного устройства, а также полый магнитопроводящий сердечник и два соосных взаимнораздвинутых электрода, образующие вместе с сердечником полость, в которую можно поместить линейный фрагмент кабеля, при этом экранирующая камера, магнитопроводящий сердечник и электроды выполнены в виде разборных парных конструкций, одна из частей каждой сочленяющейся пары которых имеет форму полуцилиндра, формирующие обмотки охватывают полуцилиндрическую часть магнитопроводящего сердечника, вторая часть которого, а также вторые части электрода и экранирующей камеры выполнены плоскими, при этом внутренние и внешние части формирующих обмоток расположены вдоль соответствующих внутренних и внешних образующих полуцилиндрической части магнитопроводящего сердечника. В формуле 2 п. илл. - 1.
Полезная модель относится к силовой импульсной электронике и может быть использована в испытательных стендах для проверки стойкости электронного оборудования к мощным и сверхмощным электромагнитным импульсам.
Известны концентраторы электромагнитного импульса, включающие генератор импульсов со схемой управления и токовую катушку, подключенную к выходным выводам канала генерирования импульсного тока (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).
Недостатком известных концентраторов электромагнитного импульса является слабое проявление электрической и магнитной составляющих поля электромагнитного импульса при воздействии на испытуемый объект, например кабельный фрагмент.
Известен концентратор электромагнитного импульса, включающий генератор импульсов с выходным емкостным накопителем, схему управления и электропроводящую экранирующую камеру, во внутренней полости которой поверх испытуемого кабельного фрагмента расположены два соосных взаимно раздвинутых цилиндрических электрода и цилиндрический тепловой диэлектрический изолятор, по азимуту внешней поверхности вдоль образующих которого закреплены управляемые импульсно-разрядные лампы, охваченные снаружи общим цилиндрическим магнитопроводящим сердечником и подключенные силовыми выводами к емкостному накопителю генератора импульсов через соответствующие балластные дроссели и разрядный электронный ключ, а управляющими выводами - к схеме высоковольтного поджига, управляющие входы которой и электронного ключа подключены к соответствующим выходам схемы управления, причем первый цилиндрический электрод подключен к точке соединения балластных дросселей с электронным ключем, а второй вместе с экранирующей камерой и точкой соединения силовых выводов ламп с емкостным накопителем - заземлены. Экранирующая камера, цилиндрические электроды, тепловой диэлектрический изолятор и магнитопроводящий сердечник выполнены разборными - в виде полуцилиндров (патент 
74483 на полезную модель, Бюл. 18 опубликовано 27.06.2008 г.).
Недостатком указанного известного концентратора электромагнитного импульса является слабый электромагнитный импульс, наводимый в испытуемом кабельном фрагменте, а также невозможность охвата цилиндрическими частями концентратора плоско расположенных кабельных жгутов без их демонтажа.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является последний из перечисленных известных концентраторов электромагнитного импульса.
Техническим результатом предложения является увеличение амплитудных значений напряженностей импульсов электрического и магнитного полей в рабочем пространстве концентратора, в частности - в испытуемом фрагменте кабеля, что позволяет расширить диапазон пиковой интенсивности испытательного электромагнитного импульса и обеспечить съемность устройства, при индуцировании импульсных перенапряжений во фрагменте кабеля без его отсоединения от испытуемой электронного оборудования.
На фиг. приведена принципиально-конструктивная схема предлагаемого концентратора электромагнитного импульса.
Указанный результат обеспечивается благодаря тому, что в концентраторе электромагнитного импульса, включающем формирующие обмотки 1, электропроводящую экранирующую камеру 2, управляемый ключ 3, зарядное устройство 4 с накопительным конденсатором 5, положительный вывод которого подключен к аноду управляемого ключа, а отрицательный - к общей точке соединения экранирующей камеры и земли, блок управления 6, выходы которой подключены к управляющему выводу управляемого ключа и управляющему входу зарядного устройства, а также полый магнитопроводящий сердечник 7 и два соосных взаимнораздвинутых электрода 8 и 9, образующие вместе с сердечником полость, в которую можно поместить линейный фрагмент кабеля 10, причем анодный электрод соединен с общей точкой катода управляемого ключа и всеми первыми выводами формирующих обмоток, другие выводы которых соединены с катодным электродом и отрицательным выводом накопительного конденсатора, при этом экранирующая камера, магнитопроводящий сердечник и электроды выполнены в виде разборных парных конструкций, одна из частей каждой сочленяющейся пары которых имеет форму полуцилиндра, формирующие обмотки охватывают полуцилиндрическую часть магнитопроводящего сердечника, вторая часть которого, а также вторые части электрода и экранирующей камеры выполнены плоскими, и благодаря тому, что внутренние и внешние части формирующих обмоток расположены вдоль соответствующих внутренних и внешних образующих полуцилиндрической части магнитопроводящего сердечника.
Концентратор электромагнитного импульса работает следующим образом. Накопительный конденсатор 5 предварительно заряжается до высокого напряжения с помощью зарядного устройства, после чего на управляющий вывод управляемого ключа 3 подается управляющий импульс. При включении управляемого электронного ключа 3 на электродах 8 и 9 возникает импульс напряжения, благодаря чему вблизи фрагмента кабеля 10 возникает импульс электрического поля, а на его концах - соответствующая электрическая импульсная составляющая ЭДС.
Кроме того, благодаря трансформаторной электромагнитной связи формирующих обмоток 1 с фрагментом кабеля 10 в нем индуцируется соответствующая электромагнитная составляющая ЭДС.
Таким образом, суммарная индуцирующая ЭДС обеспечивает высокое амплитудное значение импульсных напряжений и токов, наводимых в испытуемом фрагмента кабеля и на входе испытуемого электронного оборудования. Кроме того, обеспечивается съемность концентратора без отключения кабельного фрагмента от испытуемого электронного оборудования.
1. Концентратор электромагнитного импульса, содержащий формирующие обмотки, электропроводящую экранирующую камеру, управляемый ключ, зарядное устройство с накопительным конденсатором, положительный вывод которого подключен к аноду управляемого ключа, а отрицательный - к общей точке соединения экранирующей камеры и земли, блок управления, выходы которой подключены к управляющим выводам управляемого ключа и зарядного устройства, а также замкнутый магнитопроводящий сердечник и два взаимно раздвинутых электрода, анодный и катодный, образующие вместе с сердечником полость, в которую можно поместить линейный фрагмент кабеля, при этом экранирующая камера, магнитопроводящий сердечник и электроды выполнены в виде разборных сочленяющихся парных конструкций, первая часть каждой пары которых имеет форму полуцилиндра, отличающийся тем, что формирующие обмотки охватывают первую часть магнитопроводящего сердечника, вторая часть которого, а также вторые части электродов и экранирующей камеры выполнены плоскими, причем анодный электрод соединен с общей точкой катода управляемого ключа и всеми первыми выводами формирующих обмоток, вторые выводы которых соединены с катодным электродом и отрицательным выводом накопительного конденсатора.
2. Концентратор электромагнитного импульса по п.1, отличающийся тем, что внутренние и внешние части формирующих обмоток расположены вдоль соответствующих внутренних и внешних образующих полуцилиндра первой части магнитопроводящего сердечника.
