مدل سازی و تحلیل عملکرد مولد شار فشرده مارپیچی

مولدهای شار فشرده ( FCG ) به خاطر قابلیت فوق العاده ای که در تولید انرژی بسیار زیاد در زمان کوتاه دارند، بهترین انتخاب بعنوان سیستم پالس قدرت می باشند. این نوع مولدها نوعی وسیله تبدیل انرژی هستند که انرژی حاصل از انفجار یک ماده منفجره را به انرژی مغناطیسی تبدیل می کنند. در این مولدها، ابتدا شار اولیه ای ایجاد می شود. سپس با استفاده از انفجار یک ماده منفجره، سطح مقطع عبور شار با سرعت زیاد کاهش می یابد و با کاهش اندوکتانس مولد، جریان مولد به صورت نمایی افزایش می یابد. این مولدها کاربردهای فراوانی در شبیه سازی تخلیه الکتریکی رعد و برق، تفنگ های پلاسمایی، ادوات لیزر، کاربردهای زمین شناسی و بویژه کاربرد در زمینه های نظامی مانند پرتاب کننده ها و بمب های الکترومغناطیسی دارند. در این مقاله به منظور تحلیل عملکرد مولد شار فشرده مارپیچی ( HFCG ) که بهترین نوع FCG می باشد، مدل مداری دقیقی ارائه شده است. به منظور بررسی رفتار مولد در زمان انفجار و تولید پالس جریان، مدلسازی اجزا مختلف نظیر مقاومت، اندوکتانس و ظرفیت خازنی پراکندگی سیم پیچ های آن به صورت متغیر با زمان در محیط سیمیولینک نرم افزار متلب انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با ایجاد شار اولیه و سپس ایجاد انفجار به صورت خطی و کاهش تعداد حلقه های مولد، مقدار مقاومت و اندوکتانس سیم پیچ های مولد به سرعت کاهش و جریان مولد شدیدا افزایش می یابد که می توان با تخلیه آن در بار، پالس های جریانی با دامنه زیاد و مدت زمان کم تولید نمود.

Keywords:

مولد شار فشرده , اندوکتانس متغیر , تراکم شار , پالس جریان