Компенсированный импульсный генератор: принцип работы и применение.
Compensated pulsed alternator
Компенсированный импульсный генератор (компульсатор): принцип работы, устройство и применение для накопления и кратковременной выдачи энергии. Альтернатива конденсаторам.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Форма электропитания
Form of power supply
Компенсированный импульсный генератор, также известный как компульсатор (образование слова-слияние), является формой электропитания. Как следует из названия, это генератор, который "компенсируется" (см. ниже) для более эффективной подачи импульсов электрической энергии по сравнению с обычным генератором.
A compensated pulsed alternator, also known by the portmanteau compulsator, is a form of power supply. As the name suggests, it is an alternator that is "compensated" (see below) to make it better at delivering pulses of electrical energy than a normal alternator.
Описание и действие
Принцип очень похож на принцип работы генератора, за исключением того, что ротор обычно поддерживается во вращении за счет своей инерции (разогнанный внешним двигателем или сам компульсатор, используемый в обратном режиме как двигатель переменного тока) и важного аспекта – "компенсации". Компульсатор используется подобно конденсатору: для накопления энергии из источника малой мощности и её хранения, а затем для кратковременной генерации высокой мощности. Обмотки компульсатора отличаются от обмоток обычного генератора тем, что проектируются с минимальной индуктивностью. Это позволяет очень быстро изменять ток в обмотках, что и обеспечивает эффективность "компенсации" при передаче импульсов. Кинетическая энергия вращающегося объекта зависит от массы объекта, его формы и квадрата скорости вращения. Поэтому в компульсаторах обычно используются очень легкие роторы, вращающиеся с высокой скоростью, чтобы максимально эффективно запасать энергию в имеющейся массе, а также для избежания проблем, связанных с величиной центростремительной силы, необходимой для предотвращения разрушения ротора.
The principle is very similar to an alternator, except the rotor is usually kept spinning by its inertia (having been "spun up" by an external motor, or the compulsator itself having been used in reverse as an AC motor) and the small matter of the "compensation". The compulsator is used like a capacitor, to gather energy from a low power source and store it, then generate a high power output for a short period. The windings of a compulsator are different from those of a normal alternator in being designed for minimal inductance. This allows the current in the windings to change very rapidly, which is why this "compensation" makes it better at delivering pulses. The kinetic energy of a rotating object depends on the mass of the object, the shape of the object, and the square of the speed of rotation. Therefore, compulsators tend to have very light rotors spinning very fast in order to store the most energy in the available mass, and because too much mass in the rotor causes problems with the magnitude of centripetal force required to prevent the rotor from flying apart.
Использование
Компульсаторы – популярный выбор для источников питания высококлассных рельсотронов. Рассматривается возможность создания электрического танка с обычным дизельным двигателем для передвижения и зарядки компульсатора. Компульсатор будет использоваться для питания рельсотрона, а также потенциально другого импульсного энергетического оружия (особенно систем радиоэлектронной борьбы). Кроме того, компульсатор можно использовать в неимпульсном режиме для привода танка электродвигателями на ограниченное время, создавая своего рода "бесшумный режим", который может быть полезен в городских сражениях.
Compulsators are popular choices for high end railgun power supplies. One possibility being considered is to build an electric tank using a conventional diesel engine for propulsion and to charge a compulsator. The compulsator would be used to power a railgun, and potentially other pulsed energy weapons (particularly electronic warfare systems); also, the compulsator could be used in non pulsed mode to drive a tank with electric motors for limited periods as a kind of "quiet mode", which could be useful in urban combat.