Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
| Τίτλος: |
Разработка макета высоковольтного генератора импульсов для комбинированного воздействия напряжения и тока для электроимпульсного разрушения диэлектрических материалов: выпускная квалификационная работа магистра |
| Στοιχεία εκδότη: |
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2025. |
| Έτος έκδοσης: |
2025 |
| Θεματικοί όροι: |
нелинейность магнитных материалов, высоковольтный генератор импульсов, air gap, magnetic key, электроимпульсное разрушение, электромагнитное моделирование, combined scheme, комбинированная схема, параметры импульса, electromagnetic modeling, синхронизация фронтов импульсов, воздушный зазор, impulse synchronization, магнитный ключ, pulse parameters, high - voltage pulse generator, оптимизация геометрии сердечника, electro-impulsive destruction, core geometry optimization, nonlinear magnetic materials |
| Περιγραφή: |
В магистерской диссертации представлена разработка макета высоковольтного генератора импульсов, предназначенного для комбинированного воздействия напряжения и тока для применения в процессе электроимпульсного разрушения диэлектрических материалов. Рассмотрены основные принципы и стадии формирования разрушительных импульсов, выполнен обзор литературы по электроимпульсному разрушению твердых пород, проанализированы типы высоковольтных генераторов и определены преимущества комбинированной схемы с магнитным ключом. Были выбраны параметры накопительных, фронтовых конденсаторов и нелинейного магнитного ключа. Для оценки рабочего режима и масштабирования системы под высокое напряжение была создана модель в MATLAB Simulink, а для уточнения распределения магнитных полей и анализа потокосцепления применена трёхмерная модель в COMSOL Multiphysics с реализацией воздушного зазора вместо искусственного масштабирования проницаемости. Сравнение осциллограмм импульсов напряжения и тока до и после масштабирования системы, а также графиков зависимости потокосцепления от тока подтвердило эффективность предложенной конструкции. Выработаны рекомендации по оптимизации геометрии сердечника и параметров обмотки, что позволяет обеспечить высокую производительность и надёжность установки при сниженных габаритах и массе для дальнейшего применения установки в электроимпульсном разрушении твердых диэлектриков.
This master’s thesis presents the development of a high-voltage pulse generator prototype designed for combined voltage and current application in the process of electro-impulse destruction of dielectric materials. The thesis covers the fundamental principles and stages of destructive pulse generation, provides a literature review on electro-impulse destruction of solid rocks, analyzes types of high-voltage generators, and identifies the advantages of the combined scheme with a magnetic switch. Parameters for energy-storage capacitors, front-forming capacitors, and a nonlinear magnetic switch were selected. To evaluate the operating regime and scale the system for high voltage, a MATLAB Simulink model was created. To refine magnetic field distribution and analyze flux linkage, a three-dimensional model in COMSOL Multiphysics was developed, implementing an air gap instead of artificial permeability scaling. Comparison of voltage and current oscillograms before and after system scaling, along with plots of flux linkage versus current, confirmed the effectiveness of the proposed design. Recommendations were developed for optimizing core geometry and winding parameters, enabling high performance and reliability of the installation with reduced size and mass for its further application in the electro-impulse destruction of solid dielectrics. |
| Τύπος εγγράφου: |
Other literature type |
| Γλώσσα: |
Russian |
| DOI: |
10.18720/spbpu/3/2025/vr/vr25-3759 |
| Αριθμός Καταχώρησης: |
edsair.doi...........6c7754bdfe25773cb9dab8daacd72a8f |
| Βάση Δεδομένων: |
OpenAIRE |