Сверхсильный импульсный магнит

Авторы патента:

H02N11/00 - Генераторы или двигатели, не отнесенные к другим рубрикам; предполагаемые вечные двигатели с использованием электрических или магнитных средств (вечные двигатели с использованием гидростатического давления F03B 17/04; электродинамические вечные двигатели H02K 53/00)

F41B6/00 - Электромагнитные пусковые установки

Владельцы патента RU 2743990:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к электрофизике, к сверхсильным импульсным магнитным системам, используемым в разгонных устройствах транспортных устройств, физике твердого тела и физике высоких энергий. Технический результат - увеличение ресурса работы сверхсильного импульсного магнита. Выполняется подрыв заряда взрывчатых веществ (7), и контейнер (8) вместе с постоянным магнитом (9) начинает движение по стволу (5). Магнитное поле постоянного магнита (9) наводит импульсную электродвижущую силу, под действием которой по обмотке импульсного соленоида (1) начинает протекать импульсный ток, создающий сверхсильное импульсное магнитное поле. 1 ил.

Изобретение относится к электрофизике, а более конкретно - к области сверхсильных импульсных магнитных систем, используемых в разгонных устройствах транспортных устройств, физике твердого тела и физике высоких энергий.

Известен сверхсильный импульсный магнит (С.Chare. Magnetic Flux Compression by Magnetically Imploded Metalic Foils. Journal of Applied Physics. Volume 37, №10, P. 3812-3816), в котором могут быть получены импульсные магнитные поля более 200 Т. Этот магнит состоит из полого кругового цилиндрического металлического вкладыша и коаксиально расположенных относительно него импульсного одновиткового соленоида, подсоединенного к конденсаторной батарее, и вспомогательного сверхпроводящего соленоида, питаемого от источника ЭДС. Магниты работают следующим образом, вспомогательный сверхпроводящий соленоид запитывается от источника ЭДС и создает начальное продольное магнитное поле во внутренней полости металлического вкладыша, затем конденсаторная батарея разряжается на одновитковый импульсный соленоид. В стенках металлического вкладыша наводится вихревой ток, взаимодействие которого с полем импульсного соленоида приводит к образованию электродинамической силы, сжимающей металлический цилиндрический вкладыш с начальным магнитным потоком в нем. Тем самым достигается значительная плотность магнитного потока внутри сжатого вкладыша.

Так как при функционировании происходит разрушение элемента конструкции сверхсильного импульсного магнита - металлического цилиндрического вкладыша и дальнейшая его эксплуатация невозможна, данный сверхсильный импульсный магнит характеризуется малым ресурсом работы.

Известен сверхсильный импульсный магнит (Сахаров А.Д. Взрывомагнитные генераторы // Успехи физических наук. 1966. Т. 88. Вып. 4. - С. 725-746), выбранный в качестве прототипа. В этом магните коаксиально полому металлическому вкладышу расположен импульсный соленоид, соединенный с конденсаторной батареей и коммутатором - разрядником. Снаружи импульсного соленоида расположен заряд взрывчатых веществ. Функционирование сверхсильного импульсного магнита связано с использованием сжимающих металлический вкладыш сил, которые образуются в результате подрыва заряда взрывчатых веществ. Этот подрыв сопровождается разрушением всей конструкции сверхсильного импульсного магнита.

Таким образом, данное устройство характеризуется однократностью использования, то есть малым ресурсом работы, что составляет его недостаток.

Задача изобретения - повышение ресурса работы сверхсильного импульсного магнита за счет использования кинетической энергии движущегося постоянного магнита.

Технический результат достигается тем, что в сверхсильном импульсном магните, содержащем импульсный соленоид и заряд взрывчатых веществ, расположенный снаружи импульсного соленоида, заряд взрывчатых веществ расположен в каморе ствола, проходящего сквозь внутреннею полость импульсного соленоида, рядом с зарядом взрывчатых веществ в стволе расположен контейнер, внутри которого жестко закреплен постоянный магнит, а выводы импульсного соленоида соединены друг с другом.

Предлагаемый сверхсильный импульсный магнит показан на чертеже.

Импульсный соленоид 1 имеет выводы 2, которые соединены друг с другом проводником 3. Через внутреннюю полость 4 импульсного соленоида 1 проходит ствол 5. В каморе 6 ствола 5 расположен заряд взрывчатых веществ 7, рядом с которым расположен в стволе 5 контейнер 8, выполненный например, из полиэтилена или капрона, или хлорвинила. Внутри контейнера 8 жестко закреплен постоянный магнит 9.

Работа устройства происходит следующим образом. Выполняется подрыв заряда взрывчатых веществ 7. В результате действия газообразных продуктов взрыва на контейнер 8, он вместе с постоянным магнитом 9 начинает движение по стволу 5. Пролетая через внутреннюю полость 4 импульсного соленоида 1, магнитное поле постоянного магнита 9 согласно закону электромагнитной индукции наводит импульсную электродвижущую силу, под действием которой по обмотке импульсного соленоида 1 начинает протекать импульсный ток, создающий сверхсильное импульсное магнитное поле. Так как скорость движения постоянного магнита 9 может достигать 600-800 метров в секунду (Никифоров Н.Н., Туркин П.И., Жеребцов А.А., Галиенко С.Г. Артиллерия / Под общей ред. Чистякова М.Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953. С. 178), величины наведенной электродвижущей силы и импульсного тока достигают больших значений.

Как можно видеть, функционирование заявляемого сверхсильного импульсного магнита происходит без разрушения какой-либо части его конструкции, что обеспечивает более высокий ресурс его работы по сравнению с прототипом.

Сверхсильный импульсный магнит, содержащий импульсный соленоид и заряд взрывчатых веществ, расположенный снаружи импульсного соленоида, отличающийся тем, что заряд взрывчатых веществ расположен в камере ствола, проходящего сквозь внутреннею полость импульсного соленоида, рядом с зарядом взрывчатых веществ в стволе расположен контейнер, внутри которого жестко закреплен постоянный магнит, а выводы импульсного соленоида соединены друг с другом.

Изобретение относится к отрезному станку, который режет высокотемпературную движущуюся подлежащую резке заготовку при синхронном движении с подлежащей резке заготовкой, надежно защищен от теплоты подлежащей резке заготовки и эффективно использует теплоту, и способу генерации термоэлектрической энергии с помощью вышеупомянутого отрезного станка.

Термоэлектрическое устройство для выработки электроэнергии // 2717174

Термоэлектрическое устройство для выработки электроэнергии (1А) включает в себя термоэлектрический элемент (2), имеющий первую сторону, предусмотренную снаружи нагревательного устройства (3), и вторую сторону, предусмотренную на охлаждающем устройстве (4), и теплопередающую трубу (6), расположенную в канале (5), в котором протекает высокотемпературный теплоноситель.

Способ получения электрического тока // 2716266

Способ получения электрического тока относится к области электротехники и может быть использован для промышленного производства электроэнергии. Электроэнергию получают путем создания между эмиттером и анодом электровакуумного прибора, содержащего эмиттер, коллектор и анод, электростатического поля, с помощью которого совместно вызывают автоэлектронную эмиссию и перемещают образовавшийся поток электронов от эмиттера к коллектору, а возникающую при этом разность потенциалов между коллектором и эмиттером используют для получения постоянного тока в подключенной к ним цепи полезной нагрузки.

Устройство электровзрывного размыкателя тока для коммутации тока дискового взрывомагнитного генератора в нагрузку // 2711093

Изобретение относится к области импульсной техники, на основе магнитной кумуляции энергии, в частности к технике генерации сильноточных и высоковольтных импульсов тока и напряжения в нагрузке от сравнительно низкоимпедансного дискового взрывомагнитного генератора (ДВМГ) тока путем применения различных типов размыкателей тока.

Способ формирования сверхвысоких импульсных давлений в системе ударник - исследуемый образец // 2702747

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является увеличение скорости ударника и, как следствие, повышение давления в системе ударник - исследуемый образец за счет создания магнитного поля с обеих сторон от ударника и изменения закона нарастания давления от времени при взаимодействии тока ударника не только с собственным, но и внешним магнитным полем.

Способ и узел отключения дискового взрывомагнитного генератора от спирального взрывомагнитного генератора // 2700694

Изобретение относится к средствам преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию в устройстве для кумуляции мощных импульсов электрического тока для отключения дискового взрывомагнитного генератора от спирального взрывомагнитного генератора.

Новая система термоэлектрической генерации энергии с получением тепловой энергии от подземного пожара // 2696601

Изобретение относится к системе термоэлектрической генерации энергии с получением тепловой энергии от подземного пожара. Система включает зону пожара на угольном месторождении, буровые скважины на угольном месторождении, подземные теплопроводные трубопроводы и теплопроводный контейнер, снабженный устройством сброса давления, расположенным на нем.

Витковый взрывомагнитный генератор // 2693841

Изобретение относится к технике преобразования химической энергии, содержащейся во взрывчатых веществах, в электромагнитную энергию. Технический результат состоит в повышении к.п.д., упрощении конструкции, изготовления и эксплуатации.

Автономный генератор электромагнитного излучения радиочастотного диапазона // 2693840

Изобретение относится к преобразовательной технике, конкретнее к устройствам преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную. Технический результат состоит в увеличении области эффективного сжатия магнитного поля и повышении кпд.

Магнитокумулятивный витковый генератор быстронарастающих импульсов тока // 2691626

Изобретение относится к импульсной взрывной технике, к взрывным источникам многоразового действия, которые могут быть использованы в энергетической и другой технике.

Многоступенчатый линейный электромагнитный ускоритель // 2735510

Многоступенчатый линейный электромагнитный ускоритель содержит ферромагнитное метаемое тело с возможностью его скольжения по внутренней поверхности цилиндрического немагнитного ствола, последовательно расположенные на немагнитном стволе с постоянным шагом и соосно закрепленные катушки тяговых соленоидов и датчики положения метаемого тела.