Рекуперація енергії в контурі електричного розряду зі змінною індуктивністю.

Abstract

Методом чисельного моделювання у магніто-гідродинамічному наближенні виконано аналіз характеристик електричного розряду у контурі імпульсного джерела енергії з накопичувачем енергії магнітного поля змінної індуктивності та нелінійним плазмовим навантаженням каналу розряду. Отримані характеристики свідчать про підвищення коефіцієнту корисної дії імпульсного джерела енергії і збільшення потужності розряду у плазмовому навантаженні, а також тиску та температури плазми, що згідно конструкції джерела кількісно пояснюється зменшенням значення постійної розряду та частковою рекуперацією у контур енергії, що була попередньо витрачена на комутацію струму у навантаження.

Методом численного моделирования в магнитогидродинамическом приближении выполнен анализ характеристик электрического разряда в контуре импульсного источника энергии с накопителем энергии магнитного поля переменной индуктивности и нелинейной плазменной нагрузкой канала разряда. Полученные характеристики свидетельствуют о повышении коэффициента полезного действия импульсного источника энергии и увеличении мощности разряда в плазменной нагрузке, а также давления и температуры плазмы, что в соответствии с конструкцией источника количественно объясняется уменьшением значения постоянной разряда и частичной рекуперацией в контур энергии, которая была предварительно была израсходована на коммутацию тока в нагрузку.

By applying the MHD-method of numerical simulation the analysis for electric discharge characteristics of a pulsed power source has been done. The source contains an inductive store with the inductance value that changes during its discharging into non-linear plasma load. The characteristics obtained show increase in efficiency of the pulsed power source operation, growth in the discharge power, plasma pressure and temperature. According to the source design it is quantitatively explained by the decreasing value of the circuit time constant during the discharge in the plasma load as well as by partial energy recuperation having spent primarily for switching current into the load.