Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Inductance of an Explosive Generator.

Inductance of an Explosive Generator. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Seth Mårten
Ort: Stockholm
Sidor: 45
Utgivningsår: 1998
Publiceringsdatum: 1998-02-27
Rapportnummer: (FOA-R--98-00676-612)
Nyckelord Induktans, Mätning, Sprängämnesdriven elektrisk pulsgenerator, Inductance, Measurement, Explosive magnetic flux compression generator
Sammanfattning En explosivämnesdriven generator (EMG) konverterar den kemiska energin i explosivämnen till elektrisk energi. Funktion för en EMG bygger på att det magnetiska flödet bevaras i en ledande slinga även om slingans form förändras hastigt. Explosivämnet placeras på sådant sätt att det vid detonation ändrar strömbanans geometri. På så sätt ökas den elektriska energin i systemet. Eftersom explosivämnet förbrukas fort kommer den elektriska energin att levereras i en kraftig strömpuls. En sådan generator är användbar i system där låg vikt och hög energidensitet är önskvärt. I denna projektrapport beskrivs en noggrann metod att mäta induktansen hos en sprängämnesdriven generator som funktion av tiden. Med vetskap om hur induktansen varierar i tiden är det sedan möjligt att räkna fram generatorströmmen och uppskatta prestanda hos en generatordesign. De elektriska randvillkoren i en EMG efterliknas med en serie statiska kopparkärnor som sätts in i generatorn. Induktansen i strukturen mäts sedan genom att koppla in generatorn i en LC-krets och studera systemets stegsvar i tidsdomänen. Med hjälp av ett datorprogram som tar hänsyn till både frekvens och dämpning skattas induktansen direkt ur den inspelade vågformen med hög noggrannhet. Den totala osäkerheten är mindre än en tiondels procent för stora och omkring en procent för små induktansvärden.
Abstract An explosive magnetic generator or EMG, is a device for converting chemical energy stored in explosives into electrical energy. The EMG is based on the principle that magnetic flux contained within a conducting contour is approximately constant if the geometrical shape of the contour varies rapidly. The explosive is arranged to forcibly alter the geometry of the contour so that the magnetic energy is increased. Due to the properties of explosives, this electric energy is delivered in a short, very high power burst. This type of generator is useful in applications which require high-power current sources in a compact and lightweight package since the energy density in explosives is about 10?4 times higher than in currently available capacitor systems. This project report describes an accurate measurement of the inductance of the current-carrying structure in a helical EMG as a function of time. With knowledge of how the inductance varies in time it is possible to solve for the current as a function of time, thus estimating the performance of a generator design. The electrical characteristics of an exploding EMG is modelled by a series of static copper cores which are inserted into the generator. The inductance is then measured by incorporating the inductive generator coil into a resonant LC-circuit and studying the transient response. By processing a sampled transient response in a computer program and take into consideration both the resonant frequency and the attenuation of the waveform, a high precision inductance value is obtained. Total uncertainty in the measurements is below one tenth percent for large inductance values and around one percent for small inductance values.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182