專利名稱：一種電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置及其脈沖發(fā)生控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高加速度電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置及其脈沖發(fā)生控制電路，尤其適應(yīng)于 飛機(jī)除冰系統(tǒng)，屬于電磁脈沖沖擊裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電磁脈沖振動(dòng)在飛機(jī)除冰系統(tǒng)中應(yīng)用很廣，目前已公開其原理是利用晶閘管觸發(fā)放電 電路，儲(chǔ)能電容瞬態(tài)釋放電能，在線圈周圍產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，激發(fā)金屬板上形成強(qiáng)渦流場(chǎng)并產(chǎn)生 瞬態(tài)的電磁力，從而可以去除附著在金屬板上的冰層。已公知的脈沖線圈與飛機(jī)結(jié)構(gòu)固定 成一個(gè)整體，重量頗大且獨(dú)立性能差，同時(shí)電路一般固定輸出參數(shù)，靈活性不大。在實(shí)驗(yàn)研究中，要獲得5000g以上的沖擊加速度比較難，且當(dāng)加速度超過5000g時(shí) 就難于準(zhǔn)確地獲得沖擊數(shù)據(jù)以及沖擊波形，同時(shí)目前公知的用于高能級(jí)特殊實(shí)驗(yàn)環(huán)境的儀 器，其設(shè)備和控制復(fù)雜且成本頗高。另外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)某些特殊金屬涂層材料進(jìn)行耐 壓耐沖擊研究，科研中也需要解決某些非對(duì)稱脈沖波形的激勵(lì)問題，而科研中分析較多的 是一些常見的規(guī)則型的脈沖激勵(lì)，在激勵(lì)設(shè)備上高加速度且非規(guī)則脈沖激勵(lì)的設(shè)備卻很少 見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述特種激振器造價(jià)成本高、加速度峰值難以提高至5000g至上 萬(wàn)g等技術(shù)問題，提供一種電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置及其脈沖發(fā)生控制電路。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案
一種電磁脈沖發(fā)生控制電路，包括充電電路模塊和放電電路模塊，其中 所述充電電路模塊包括單相調(diào)壓器和倍壓整流模塊；其中倍壓整流模塊由n組相互串 聯(lián)的濾波電容和二極管組成，n為自然數(shù)；
所述放電電路模塊包括儲(chǔ)能電容器組、晶間管、晶間管觸發(fā)電路、快恢復(fù)二極管以及脈 沖線圈，其中晶閘管觸發(fā)電路包括三相整流模塊、固態(tài)繼電器與開關(guān)電源；
充電電路模塊中，所述單相調(diào)壓器的輸入端分別與三相電中的一根火線、總電源開關(guān)、 三相電中的零線連接，單相調(diào)壓器的電壓輸出端與倍壓整流模塊的輸入端相連接；倍壓整 流模塊的正極輸出端通過交流接觸器的主接點(diǎn)分別與儲(chǔ)能電容器組的正極、晶閘管的正極 相連接，倍壓整流模塊的負(fù)極輸出端分別與三相電中的零線、交流接觸器的輔接點(diǎn)的常閉 觸頭連接，交流接觸器的輔接點(diǎn)的另一端分別與儲(chǔ)能電容器組的負(fù)極、快恢復(fù)二極管的正 極以及脈沖線圈的一端相連接；
放電電路模塊中，所述晶閘管的觸發(fā)電路中三相整流模塊的輸入端分別與三相電源的 三根火線相連接，三相整流模塊的輸出電壓經(jīng)電阻分壓處理后，其高電壓端與固態(tài)繼電器 的第一個(gè)腳(高電壓端)連接，三相整流模塊的負(fù)極輸出端通過交流繼電器的輔接點(diǎn)的常開 觸頭與儲(chǔ)能電容的負(fù)極相連接；所述晶閘管的負(fù)極分別與快恢復(fù)二級(jí)管的負(fù)極、脈沖線圈 的另一端相連接；晶閘管的控制極通過功率電阻與固態(tài)繼電器的第二個(gè)腳相連接，固態(tài)繼 電器的第三個(gè)腳通過觸發(fā)開關(guān)與開關(guān)電源相接，固態(tài)繼電器的第四個(gè)腳接模擬地。充電電路模塊與放電電路模塊的切換通過交流接觸器控制，充電電路模塊充電而放電電路模塊不動(dòng)作時(shí)，交流接觸器的主接點(diǎn)和輔接點(diǎn)的常閉觸頭閉合，而交流接觸器輔 接點(diǎn)的常開觸頭斷開；開啟放電模塊時(shí)，交流接觸器的主接點(diǎn)和輔接點(diǎn)的常閉觸頭斷開，而 交流接觸器輔接點(diǎn)的常開觸頭閉合。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖發(fā)生控制電路中儲(chǔ)能電容器組耐壓值為2000V，其電容量 分別可調(diào)至250、500、750與1000 u F。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖發(fā)生控制電路中還包括電流采集模塊，所述電流采集模 塊包括電流變送器以及記憶示波器；其中電流變送器的輸入端與脈沖線圈的正向電流的導(dǎo) 線連接，電流變送器的輸出端與記憶示波器的輸入端連接。一種電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，包括裝備支架、沖擊試驗(yàn)板以及測(cè)量用儀器，還包括 電磁脈沖發(fā)生控制電路、控制電路輔助部件；
所述沖擊試驗(yàn)板上開設(shè)有用于安裝脈沖線圈的導(dǎo)槽；
所述控制電路輔助部件包括脈沖線圈、線圈骨架以及用于連接脈沖線圈兩端的接線 柱；其中脈沖線圈安放在線圈骨架內(nèi)，線圈骨架固定在沖擊試驗(yàn)板的導(dǎo)槽上，線圈骨架上開 有用于安裝接線柱和固定骨架的階梯孔；接線柱的一端開有卡住脈沖線圈的槽，另一端加 工成螺紋形狀。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置的沖擊試驗(yàn)板由金屬材料板或金屬?gòu)?fù)合 層板制成，厚度要求在該材料產(chǎn)生的趨膚效應(yīng)之內(nèi)，其長(zhǎng)度范圍為100 1000mm，寬度為 250 340mm。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置的脈沖線圈由漆包銅扁線繞成，線圈骨架 由聚四氟乙烯材料加工而成，接線柱由紫銅制成。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置的線圈骨架采用螺桿及螺母并輔以墊塊固 定在沖擊試驗(yàn)板的導(dǎo)槽上，且可以通過調(diào)整螺母在螺桿上的位置以調(diào)整線圈與試驗(yàn)件的垂 直距離，同時(shí)可間接調(diào)節(jié)線圈與線圈間的水平距離。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置的接線柱的另一端加工成螺紋形狀包括采 用與所述接線柱另一端相適應(yīng)的紫銅螺母或者經(jīng)過表面打磨處理的帶有內(nèi)螺紋孔的短圓 柱，脈沖線圈嵌在接線柱的槽內(nèi)后施以銀焊。進(jìn)一步的，前述電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，做標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)，配置相應(yīng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)以 比對(duì)測(cè)量的脈沖電路信號(hào)。本發(fā)明采用如上技術(shù)方案具有如下技術(shù)效果
本發(fā)明中脈沖線圈是利用漆包銅扁線纏繞而成，根據(jù)線圈骨架中線圈安放槽的形狀繞 制后安放其中。線圈的個(gè)數(shù)可根據(jù)需要安裝，線圈間的距離以及線圈與試驗(yàn)板之間的間距 都可靈活調(diào)節(jié)。線圈的選用可以由繼電器控制其關(guān)斷，線圈骨架可以在機(jī)架的導(dǎo)槽上移動(dòng)， 確定好位置后旋緊導(dǎo)槽處連接線圈骨架的墊塊與螺母即可。線圈與試驗(yàn)板的間距是通過調(diào) 整螺母在螺栓上的旋進(jìn)的深度來(lái)選擇。按照實(shí)際需要，調(diào)節(jié)充電電路的調(diào)壓器，使儲(chǔ)能電容達(dá)到一定的電壓值后，再啟動(dòng) 放電電路，脈沖線圈產(chǎn)生瞬態(tài)的大電流，金屬試驗(yàn)件在瞬變的電磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流電，形成一 個(gè)巨大的電磁力，在該瞬態(tài)電磁力的沖擊下，可產(chǎn)生一個(gè)高達(dá)50000g的加速度，以滿足實(shí) 驗(yàn)室的瞬態(tài)沖擊高加速度的要求，同時(shí)通過調(diào)節(jié)電壓，可以對(duì)金屬涂層以及金屬?gòu)?fù)合材料 進(jìn)行耐壓標(biāo)定，或者用于金屬表面附著層的破壞研究。
在該實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，電路正向?qū)〞r(shí)電流與充電電壓存在以下關(guān)系
—-mt - ￡
mL 1 ‘
其中，*表示電流，％表示充電電壓，o 表示衰減角頻率,》表示充電時(shí)間ffi表示衰 減指數(shù)，ff = J_，衰減角頻率，式中為電路電阻力線圈電感，為儲(chǔ)能
2LiLC v2ijMLC
電容容值。電磁力與電流存在以下關(guān)系
F = f -
式中，流經(jīng)線圈的電流的平方作為電磁力^的一個(gè)因子，且電磁力與試驗(yàn)板件的 物性參數(shù)相關(guān)，如彈性模量巡，泊松比k，尺寸rf，邊界條件i等相關(guān)。峰值加速度與電磁力之間的關(guān)系可用簡(jiǎn)單的關(guān)系表達(dá)為。由以上關(guān)系式可以得知，該沖擊是一個(gè)既含有指數(shù)因子又含有正弦因子的非對(duì)稱 非常規(guī)的脈沖激勵(lì)。本發(fā)明采用三相電源，電路中用于儲(chǔ)能電容充電的高壓直流電源來(lái)自三相中的一 根火線與零線，即利用的是相電壓。為保證晶閘管觸發(fā)電壓的穩(wěn)定性，晶閘管觸發(fā)所需的直 流電壓來(lái)自三相中的線電壓，這兩者之間分別利用交流接觸器KM6控制。這樣可以解決高 壓直流電壓中倍壓整流與放電電路共地、整流二極管不導(dǎo)通的問題。由于電磁脈沖的除冰原理可以產(chǎn)生在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的電磁力，本發(fā)明在此基 礎(chǔ)上對(duì)電路控制加以研究改進(jìn)，并特別設(shè)計(jì)了重量精簡(jiǎn)且安裝靈活的線圈骨架以及連接脈 沖線圈兩端的接線柱，同時(shí)還設(shè)計(jì)了可用于平臺(tái)實(shí)驗(yàn)的沖擊試驗(yàn)裝置，該發(fā)明可用于激振 系統(tǒng)研究的高加速度沖擊試驗(yàn)臺(tái)，以解決特種激振器造價(jià)成本高、加速度峰值難以提高至 上萬(wàn)g的問題。本發(fā)明通過調(diào)整電路參數(shù)，發(fā)生電路在1毫秒以內(nèi)電流可達(dá)4000A，加速度峰值可 高達(dá)50000g，同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同瞬態(tài)脈沖力以及加速度的輸出，以此分析金屬件上黏附物的黏 附強(qiáng)度與相關(guān)破壞性分析，并可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)金屬件涂層結(jié)構(gòu)及金屬?gòu)?fù)合材料的耐沖擊能力的 標(biāo)定，同時(shí)還可以作為一種非常規(guī)脈沖激勵(lì)型的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備。


圖1為本發(fā)明的電磁脈沖發(fā)生控制電路的示意圖。圖2 (a)為脈沖線圈安裝骨架圖；圖2 (b)為圖2 (a)中A_A方向剖視圖。圖3 (a)為繞線接頭固定用接線柱；圖3 (b)為圖3 (a)的俯視圖。圖4 (a)為脈沖試驗(yàn)儀的裝配示意圖；圖4 (b)為圖4 (a)的俯視圖；圖4 (c)為 圖4 (a)的左視圖。圖5為本發(fā)明的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置的電路控制連接框圖。圖中標(biāo)號(hào)
圖1中，I -單相調(diào)壓器，II -倍壓整流模塊，III-儲(chǔ)能電容器組，IV-晶閘管，V -快 恢復(fù)二極管，vi -脈沖線圈，vn -三相整流模塊，vin -固態(tài)繼電器，ix -電流變送器，x -開關(guān) 電源，L-火線，N-零線，KM1 KM6-第一 第六交流接觸器，KM6_1_第六交流接觸器的主接點(diǎn)，KM6_2-第六交流接觸器的輔接點(diǎn)，K1-第六交流接觸器的輔接點(diǎn)的常閉觸頭，K2-第 六交流接觸器的輔接點(diǎn)的常開觸頭，S1-總電源開，S2-總電源關(guān)，S3-觸發(fā)開關(guān)，S4-電壓 保持開關(guān)，0S1 0S4-脈沖線圈選擇開，CS1 CS4-脈沖線圈選擇關(guān)，HI-總電源指示燈， HL1 HL4-脈沖線圈選擇指示燈；
圖2中，21-漆包銅扁線安裝槽，22-接線柱安裝槽，23-固定件安裝槽； 圖3中，31-接線柱；
圖4中，1-試驗(yàn)儀支架，2-試驗(yàn)板，3-接線柱，4-線圈骨架，5-第一緊固件，9-墊塊， 10-特制紫銅螺母，11-第二緊固件，15-萬(wàn)向輪；
圖5中，①-充電電路模塊，②-放電電路模塊，③_沖擊信號(hào)發(fā)生采集處理模塊。具體實(shí)施方案
下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
如圖1所示，線路中安排了四個(gè)脈沖線圈VI，此處可以根據(jù)需要自行布置脈沖線圈的 個(gè)數(shù)以及串并聯(lián)方式。開關(guān)S1和S2為獨(dú)立開關(guān)，分別控制總電源的開與關(guān)。交流接觸器 KM1的主接點(diǎn)KM1_1的兩端分別與S1兩端相接，以實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)電路的通斷。脈沖線圈的 選擇與關(guān)斷分別由交流接觸器KM2 KM5、獨(dú)立開關(guān)0S1 0S4以及CS1 CS4控制，KM2 KM5的主接點(diǎn)分別連在0S1 0S4的兩端。開關(guān)S4的作用在于保持儲(chǔ)能電容充電完成后的 放電電壓，其一端與交流電壓的高電壓端相連，另一端連接第六交流接觸器KM6。第六交流 接觸器KM6作為充放電電路選擇的控制裝置，其主接點(diǎn)KM6_1的兩端連接倍壓整流模塊II 的正極輸出端與儲(chǔ)能電容器組III的正極，其輔接點(diǎn)KM6_2的常閉觸頭K1分別與倍壓整流模 塊II的負(fù)極輸出端以及儲(chǔ)能電容器組III的負(fù)極相連，第六交流接觸器KM6的輔接點(diǎn)KM6_2 的常開觸頭K2分別與三相整流模塊YD的負(fù)極輸出端和儲(chǔ)能電容器組III的負(fù)極相連。為使試驗(yàn)板獲得較大沖擊力，需要依次啟動(dòng)該電路的充電模塊與放電模塊。儲(chǔ)能 電容器組III充電時(shí)，閉合總電源開關(guān)S1,閉合交流接觸器KM1主接點(diǎn)KM1_1，斷開保持開關(guān) S4，使KM6中輔接點(diǎn)KM6_2的一對(duì)常閉常開觸頭的開斷狀態(tài)分別為閉合與斷開，此時(shí)，三相 整流模塊vn的電路與充電的單相倍壓整流模塊II的電路相互獨(dú)立。調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器I至 合適的電壓值，經(jīng)過倍壓整流模塊II，獲得一定的高壓直流輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電容器組III充 電。為使得晶閘管IV正常工作并實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)的放電，本發(fā)明設(shè)計(jì)了觸發(fā)電路利用三相整流模 塊vn獲得一個(gè)較穩(wěn)定的直流電壓，由于三相整流后的輸出電壓過高，在三相整流模塊vn的 輸出端經(jīng)過分壓電阻的處理再連接到固態(tài)繼電器VIII上。觸發(fā)電路工作時(shí)，閉合保持開關(guān)S4， 使第六交流接觸器KM6開關(guān)的動(dòng)作與充電時(shí)相反，主接點(diǎn)KM6_1開關(guān)斷開，輔接點(diǎn)KM6_2常 閉觸頭K1斷開而常開觸頭K2閉合，儲(chǔ)能電容器組III充當(dāng)電源功能；根據(jù)需要按下脈沖線圈 的控制開關(guān)，再按下觸發(fā)電路中的觸發(fā)開關(guān)S3，在1ms不到的時(shí)間內(nèi)脈沖線圈VI將流經(jīng)峰 值數(shù)千安的瞬態(tài)電流，激發(fā)周圍電磁場(chǎng)使試驗(yàn)板受到大的沖擊力。為確保放電電路中的器 件不被反向大電流損害，脈沖線圈VI兩端并聯(lián)一個(gè)快恢復(fù)二極管V。同時(shí)，在線圈的正向電 流的導(dǎo)線上可以安裝一個(gè)電流變送器IX，將采集的電流信號(hào)輸入到記憶示波器，就可讀取 所需的電信號(hào)。如圖2所示，將漆包銅扁線用繞線機(jī)繞好放置在卡線槽1里，在槽底涂以膠層起緊 固作用，骨架中心槽2 3用以安放接線柱，連接漆包銅扁線的出入端，線圈骨架四個(gè)角處 的槽用于安裝螺栓，以根據(jù)需要固定安裝在不同的支架上。圖2所示的一端導(dǎo)線引出呈弧線設(shè)計(jì)一是為減少繞線的折角，二來(lái)可盡量避免銀焊接線柱與銅線接口時(shí)導(dǎo)致的非接口處 的絕緣漆的破壞。同時(shí)可以根據(jù)使用的場(chǎng)合，骨架的上表面以及安裝線圈的槽面可根據(jù)試 驗(yàn)件的形狀發(fā)生改變，如制作成球面等。此線圈骨架與試驗(yàn)件相互獨(dú)立，并可根據(jù)需要靈活 安裝，且具有質(zhì)量較輕的特點(diǎn)。如圖3所示，為漆包銅扁線的固定用接線柱，漆包銅扁線的兩端去絕緣漆后卡在 紫銅做的接線柱的卡槽中，槽高要大于等于銅線的寬度，安裝好后為保證導(dǎo)電的良好性，以 最大限度的減少接觸電阻，通常采用銀焊處理。為了保證連接導(dǎo)線與接線柱的良好連接，且 盡量減少接觸電阻，可以制作相對(duì)應(yīng)的紫銅螺母，或者紫銅短圓柱(需打磨圓柱面以便于擰 緊)，內(nèi)螺紋尺寸與接線柱螺紋匹配。如圖4所示，將線圈骨架根據(jù)需要個(gè)數(shù)安裝在機(jī)架上，線圈與試驗(yàn)板的距離可由 第一緊固件5調(diào)整，當(dāng)需要安裝多個(gè)線圈時(shí)，線圈與線圈間的距離可以在導(dǎo)槽上任意設(shè)置。 試驗(yàn)板2由第二緊固件11固定。連接好電路后，就可以在該試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。第一 緊固件5和第二緊固件11均包括不銹鋼螺栓、螺母、彈墊及平墊。圖4中顯示，試驗(yàn)板鉆孔 處理后固定在沖擊試驗(yàn)臺(tái)上，此處也可以將試驗(yàn)板直接安放在試驗(yàn)臺(tái)上，用壓片和第二緊 固件11將其固定，緊固效果相同，區(qū)別在于分析過程中改變了試驗(yàn)件的邊界條件。如果需 要進(jìn)行試驗(yàn)件加速度峰值的標(biāo)定，可在特定的試驗(yàn)板上安裝振動(dòng)加速度計(jì)，并連接相關(guān)的 測(cè)試系統(tǒng)，調(diào)節(jié)不同的電壓，則可以獲得相應(yīng)的加速度值，將加速度值與電流變化曲線相對(duì) 應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，即可獲得不同種試驗(yàn)板的振動(dòng)承壓值。在做同樣的振動(dòng)測(cè)試時(shí)，只需要比對(duì)電 流而不需要加載大的振動(dòng)沖擊測(cè)量設(shè)備，以減少測(cè)試成本。同理，也可以完成材料的破壞性 分析以及瞬態(tài)振動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)板的長(zhǎng)寬尺寸均具有可選擇性，以便于科學(xué)中的參量 研究。如圖5所示，為本發(fā)明的整體流程圖。接通三相電源后開啟電源總開關(guān)，進(jìn)行充電 電路模塊的操作，利用倍壓整流模塊達(dá)成儲(chǔ)能電容所需的電壓要求。進(jìn)行放電電路模塊的 操作時(shí)，轉(zhuǎn)換交流接觸器的控制觸點(diǎn)，經(jīng)三相整流器后輸出的直流電壓連接固態(tài)繼電器并 控制晶閘管的觸發(fā)，觸發(fā)晶閘管后儲(chǔ)能電容向晶閘管、脈沖線圈、快恢復(fù)二極管放電，脈沖 放電電路形成。接入電路信號(hào)采集系統(tǒng)和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)沖擊信號(hào)發(fā)生采集處理 模塊的功能。
權(quán)利要求
1.一種電磁脈沖發(fā)生控制電路，其特征在于包括充電電路模塊和放電電路模塊，其中所述充電電路模塊包括單相調(diào)壓器和倍壓整流模塊；其中倍壓整流模塊由n組相互串 聯(lián)的濾波電容和二極管組成，n為自然數(shù)；所述放電電路模塊包括儲(chǔ)能電容器組、晶間管、晶間管觸發(fā)電路、快恢復(fù)二極管以及脈 沖線圈，其中晶閘管觸發(fā)電路包括三相整流模塊、固態(tài)繼電器與開關(guān)電源；充電電路模塊中，所述單相調(diào)壓器的輸入端分別與三相電中的一根火線、總電源開關(guān)、 三相電中的零線連接，單相調(diào)壓器的電壓輸出端與倍壓整流模塊的輸入端相連接；倍壓整 流模塊的正極輸出端通過交流接觸器的主接點(diǎn)分別與儲(chǔ)能電容器組的正極、晶閘管的正極 相連接，倍壓整流模塊的負(fù)極輸出端分別與三相電中的零線、交流接觸器的輔接點(diǎn)的常閉 觸頭連接，交流接觸器的輔接點(diǎn)的另一端分別與儲(chǔ)能電容器組的負(fù)極、快恢復(fù)二極管的正 極以及脈沖線圈的一端相連接；放電電路模塊中，所述晶閘管的觸發(fā)電路中三相整流模塊的輸入端分別與三相電源的 三根火線相連接，三相整流模塊的輸出電壓經(jīng)電阻分壓處理后，其高電壓端與固態(tài)繼電器 的第一個(gè)腳連接，三相整流模塊的負(fù)極輸出端通過交流繼電器的輔接點(diǎn)的常開觸頭與儲(chǔ)能 電容的負(fù)極相連接；所述晶閘管的負(fù)極分別與快恢復(fù)二級(jí)管的負(fù)極、脈沖線圈的另一端相 連接；晶閘管的控制極通過功率電阻與固態(tài)繼電器的第二個(gè)腳相連接，固態(tài)繼電器的第三 個(gè)腳通過觸發(fā)開關(guān)與開關(guān)電源相接，固態(tài)繼電器的第四個(gè)腳接模擬地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁脈沖發(fā)生控制電路，其特征在于所述儲(chǔ)能電容器組耐 壓值為2000V，其電容量分別可調(diào)至250、500、750與1000 yF。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁脈沖控制電路，其特征在于還包括電流采集模塊，所述 電流采集模塊包括電流變送器以及記憶示波器；其中電流變送器的輸入端與脈沖線圈的正 向電流的導(dǎo)線連接，電流變送器的輸出端與記憶示波器的輸入端連接。
4.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的電磁脈沖發(fā)生控制電路的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，包 括裝備支架、沖擊試驗(yàn)板以及測(cè)量用儀器，其特征在于還包括電磁脈沖發(fā)生控制電路、控 制電路輔助部件；所述沖擊試驗(yàn)臺(tái)上開設(shè)有用于安裝脈沖線圈的導(dǎo)槽；所述控制電路輔助部件包括脈沖線圈、線圈骨架以及用于連接脈沖線圈兩端的接線 柱；其中脈沖線圈安放在線圈骨架內(nèi)，線圈骨架固定在沖擊試驗(yàn)板的導(dǎo)槽上，線圈骨架上開 有用于安裝接線柱和固定骨架的階梯孔；接線柱的一端開有卡住脈沖線圈的槽，另一端加 工成螺紋形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于沖擊試驗(yàn)板由金屬材 料板或金屬?gòu)?fù)合層板制成，厚度要求在該材料產(chǎn)生的趨膚效應(yīng)之內(nèi)，其長(zhǎng)度范圍為100 1000mm,寬度為 250 340mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于所述脈沖線圈由漆包 銅扁線繞成，線圈骨架由聚四氟乙烯材料加工而成，接線柱由紫銅制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于線圈骨架采用螺桿及 螺母并輔以墊塊固定在沖擊試驗(yàn)板的導(dǎo)槽上，且可以通過調(diào)整螺母在螺桿上的位置以調(diào)整 線圈與試驗(yàn)件的垂直距離，同時(shí)可間接調(diào)節(jié)線圈與線圈間的水平距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于所述接線柱的另一端 加工成螺紋形狀包括采用與所述接線柱另一端相適應(yīng)的紫銅螺母或者經(jīng)過表面打磨處理 的帶有內(nèi)螺紋孔的短圓柱，脈沖線圈嵌在接線柱的槽內(nèi)后施以銀焊。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于做標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)，配置相 應(yīng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)以比對(duì)測(cè)量的脈沖電路信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電磁脈沖沖擊試驗(yàn)裝置及其脈沖發(fā)生控制電路，尤其適應(yīng)于飛機(jī)除冰系統(tǒng)，屬于電磁脈沖沖擊裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括充電電路模塊、放電電路模塊、交流接觸器；充電電路模塊包括單相調(diào)壓器與倍壓整流模塊；放電電路模塊包括儲(chǔ)能電容器組、晶閘管、晶閘管觸發(fā)電路、快恢復(fù)二極管以及脈沖線圈；本發(fā)明用交流接觸器分別控制源于相電的直流高電壓以及源于線電的觸發(fā)直流電壓，脈沖線圈在數(shù)百微秒內(nèi)流經(jīng)幾千安培的瞬態(tài)大電流，試驗(yàn)件上可形成數(shù)千牛頓的瞬態(tài)電磁力以及高達(dá)上萬(wàn)g的加速度。
文檔編號(hào)G01N19/04GK102006034SQ201010514628
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者孫衛(wèi)平, 朱春玲, 李清英, 白天 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)