脉冲电抗器结构应力测量（

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1、脉冲电抗器结构应力测量*收稿日期：2015-11-17作者简介：俞小华（1985—），女，江苏高邮人，博士研究生，E-mail：yuxiaohua1002@163.com董健年(通信作者)，男，研究员，博士，硕士生导师，E-mail：njustdong801@163.com俞小华1,2，董健年1，王浩1，杨希1（1.南京理工大学能源与动力工程学院，江苏南京210094；2.中国人民解放军73198部队，江苏南京210009）摘要：为了对高压脉冲放电时电抗器结构受力及电流密度分布规律进行分析，使用电阻应变片对电抗器铜带进行应力测量。利用

2、厚壁筒受压模型对应力测量系统的结果进行计算，设计内置气囊增压法来等效铜带上的应力对测量系统进行标定，并对标定实验数据进行验证。使用半桥补偿电路、屏蔽线及电桥盒共地的方法来减小脉冲电磁干扰及测量回路中寄生电容电阻和电容带来的电气干扰。实验结果表明：同一测量点处的环向应变峰值比轴向应变峰值大，边缘处的应变大于中心处，需要在电抗器铜带边缘处加强外包约束。根据应力测量结果推断：铜带边缘处电流密度约为中心处电流密度的1.2倍。关键词：脉冲电抗器;电阻传感器;轴向应变;环向应变;电流密度中图分类号：TM835.4文献标志码：A文章编号：Measu

3、rementmethodofthestressinpulsedreactorstructureYuXiaohua1,2,DongJiannian1,WangHao1,YangXi1（1.CollegeofEnergyandPowerEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China;2.73198UnitofPLA,Nanjing210009,China）Abstract:Inordertoanalyzethestructurestressan

4、dthecurrentdensitydistributiononthepulsedreactorinthecourseofworking,thetestonthestressisdesigned.Thehoopstressonboththeedgeandthecenterofcopperbeltisobtainedbytheresistancetransducer.Thestressresulthasbeenvalidatedbycalculatingthethickwallcylindermodelwiththeinflationp

5、ressure.Tocalibratethestressvalue,thecopperbeltcoilwithaballonetinsideisdesigned.Thehalf-bridgecircuit,electricalgroundingofthebridgecasesandshieldingwiresaredesignedandputinpracticetoreducethepulsedelectromagneticinterference.Thedisturbancegeneratedbytheparasiticresist

6、anceandthestraycapacitanceisreducedbyelectricalgroundingofthebridgecases.Theexperimentresultsshowthatthehoopstrainislargerthantheaxialstrain,thestrainontheedgeislargerthanthestraininthecenter.Andthecurrentdensityontheedgeisabout1.2timesnearthecenter.Reinforcementshouldb

7、eappliedontheedgeofthecopperbelt.Keywords:pulsedreactor;resistancetransducer;axialstrain;hoopstrain;currentdensity电磁发射技术作为一种新能源武器技术正在飞速发展，为了满足实战化要求，限制电磁发射武器发展的瓶颈——储能单元模块亟待进一步小型化、集成化。脉冲功率源装置作为电磁发射武器最常用的储能单元，是以较小功率将能量用较长时间输入到较大体积的储能装置中，然后在极短的时间（纳秒至毫秒级）内向负载释放，形成超高脉冲输出，具有高电

8、压、大电流、高功率、强脉冲的特点。脉冲电抗器主要起到限流、调节脉宽及中间储能的作用，为抑制磁饱和，一般采用空芯结构，由铜带紧密绕制而成。在纳秒至毫秒级的时间内，脉冲电抗器上瞬间通过高达千安级的电流，由于存在趋肤效应及邻近