紧凑型爆磁换能电脉冲源设计及实验

针对爆磁压缩发生器用种子电源,设计了一种紧凑型爆磁换能电脉冲源。通过建立磁体爆磁换能的磁电转化模型,研究了爆磁换能电脉冲源的工作机理和作用过程。对紧凑型爆磁换能脉冲源中开路磁体的静磁场进行了解析计算和数值模拟,得出了磁体截面磁通量的计算方法,为脉冲源的设计提供了理论参考。对不同磁体材料和起爆方式的脉冲源进行了实验研究,得到了脉冲源的输出感应电动势、输出电流及负载电压曲线。结果表明：N35爆磁换能电脉冲源（双端起爆）在1.2 μH的电感负载上输出了1 100 A的脉冲电流;采用高性能磁体材料可在负载上获得更高的输出电流及能量参数;单端起爆能量转化效率η_t≮14.6%,双端起爆能量转化效率η_t≮24.4%;爆磁换能电脉冲源仅适合于驱动较低阻抗的负载,作为螺线管型爆磁压缩发生器的种子电流时选择间接馈电方式更加合理。     

螺旋型爆磁压缩发生器电流仿真

在对爆磁压缩发生器工作原理及等效电路进行分析的基础上,对以电容器为初始能源的螺旋型爆磁压缩发生器的电路参数进行分析计算。结合具体实例,运用Matlab软件对电容器放电过程进行仿真,得到其初始电流;并用Matlab对其运行过程中的动态电感及动态电阻电流进行编程计算和电流仿真。     

爆磁压缩发生器功率调制系统的PSpice模型的建立

通过对爆磁压缩发生器功率调制系统的研究,建立了系统的PSpice模型,经过模拟计算得出负载电阻上的电压波形,并分析了电爆炸丝长度、根数和负载电阻对负载电压波形的影响.     

弹载爆磁压缩发生器动态电感的计算

动态电感在弹载爆磁压缩发生器的设计计算中具有举足轻重的地位。为了解决动态电感的计算问题,将镜像电流模型运用到了某弹载爆磁压缩发生器的电路参数计算中,并进行了详细的推导,编写了一个弹载爆磁压缩发生器动态电感的数值计算程序。代入设计数据计算后,获得了电感变化曲线,分析得出了发生器运行过程中电感变化的阶段性特点,为下步优化设计及试验提供了依据。     

爆磁压缩发生器电枢膨胀角对磁通损失的影响

爆磁压缩发生器（MCG）在脉冲功率技术中有广泛的用途．针对爆磁压缩发生器在运行过程中由于线圈和电枢的击穿从而造成磁通损失的故障．分析了螺旋形爆磁压缩发生器（HMCG）的电枢膨胀角,并就电枢膨胀角对爆磁压缩发生器由于提前击穿引起的磁通损失进行了分析,从而优化爆磁压缩发生器的设计．     

爆炸磁压缩发生器初始放电电路研究

从理论上分析了爆炸磁压缩发生器初始放电电路,并利用OrCAD建立了PSpice模拟电路并进行了仿真.通过改变电路中的L、R或C,分析电路中各参数对初始放电电路中最大电流及其出现时间的影响.对爆炸磁压缩发生器及其初始电路研究具有指导意义.     

飞片型爆炸闭合开关的设计与应用

飞片型爆炸闭合开关可用做高功率闭合开关,因其结构简单,电流导通能力强,闭合迅速而适用于爆磁压缩发生器的爆炸开关同步.阐述了飞片型爆炸闭合开关的基本原理,进行了一种飞片型爆炸闭合开关的结构设计,根据选取的参数并进行了开关时间参数的计算.计算结果显示开关中飞片的飞行时间可以控制在10μs之内,开关的闭合时间可精确到μs.介绍了如何利用飞片型爆炸闭合开关实现爆磁压缩发生器的爆炸同步.     

磁爆频率发生器起爆时刻的研究

为了正确选择起爆时刻，为其应用提供一个选择依据，可利用等效电路法，对磁爆频率发生器在两种特殊初始状态下起爆的工作情况进行比较。分析得出：在电路充电电流为最大值时起爆，初始磁通最大，由于爆炸过程中磁场被压缩，此时所获得的电流也最大。测试结果与仿真计算结果基本相符。     

爆磁压缩电磁脉冲弹引战配合分析

为了提高爆磁压缩电磁脉冲弹作战使用效能,根据该弹定向辐射特点,分析了爆磁压缩电磁脉冲弹定向辐射引战配合特性,建立了电磁脉冲弹引战配合的数学模型,给出了控制电磁脉冲弹引信最佳起爆时刻的数值计算方法.通过数值优化分析,给出了弹目交会参数对定向辐射天线对准精度的影响曲线.仿真图像表明,俯仰角参数对辐射天线对准精度影响最大.研究结论可为电磁脉冲弹攻击参数的计算和战术使用提供理论依据.     

螺线型爆磁压缩发生器工程计算

根据发生器的等效电路模型,建立了单级爆磁压缩发生器运行时的电路方程;建立了接触磁通损失模型并推导了磁通损失等效电阻计算公式。根据电路方程和发生器电阻、电感和磁通损失等效电阻的计算公式编制了一个计算程序,利用该程序对文献介绍的某分段变螺距的圆柱型爆磁压缩发生器进行了计算,结果表明,该计算程序能很好地预测发生器的性能并验证接触磁通损失模型的可行性。