Моделювання магнітного відсічення електронів у вакуумному комутаторі з анодом у вигляді індуктора

Основний зміст сторінки статті

Ihor Mykhailovych Drozd
https://orcid.org/0000-0001-5152-1787
Serhii Oleksiiovych Maikut
https://orcid.org/0000-0002-0913-4190
Viktor Hryhorovych Shynkarenko
https://orcid.org/0000-0002-0916-6424
Leonid Yuriiovych Tsybulskyi
https://orcid.org/0000-0002-7431-6417
Anatolii Ivanovych Kuzmichiev
https://orcid.org/0000-0003-0087-275X

Анотація

Проведено моделювання процесу магнітного відсічення електронів у вакуумному комутаторі з анодом у вигляді індуктора. Розрахунки виконувалися за алгоритмом відповідно до фізико-топологічної моделі фізичних процесів у вакуумному комутаторі, яка враховувала розподіл струмів в аноді, розподіл індукції магнітного поля, розподіл напруженості електричного поля у вакуумному комутаторі,  траєкторію електронів, емітованих катодом та умови переривання струму. Визначення розподілу струму в аноді, конфігурації електричного і магнітного полів проводилося за математичною моделлю, заснованою на рівняннях Максвелла для вакууму і електропровідного матеріалу анода і граничних умовах, адаптованих до форми елементів електродів. Для визначеності використовувалися також матеріальні рівняння.

Отримані результати можуть використовуватися при розробці конструкції вакуумного комутатора з перериванням струму вакуумно-дугового розряду.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
[1]
I. M. Drozd, S. O. Maikut, V. H. Shynkarenko, L. Y. Tsybulskyi, і A. I. Kuzmichiev, «Моделювання магнітного відсічення електронів у вакуумному комутаторі з анодом у вигляді індуктора», Мікросист., Електрон. та Акуст., т. 25, вип. 2, с. 5–11, Сер 2020.
Розділ
Мікросистеми та фізична електроніка

Посилання

J. Lehr and P. Ron, Foundations of Pulsed Power Technology. Wiley-IEEE Press, 2017, ISBN: 978-1-118-62839-3.

E. Godzhello and Y. Rozanov, Elektricheskie i elektronnye apparaty. T. 1 Elektromehanicheskie ustroystva [Electrical and electron apparatuses. Vol. 1 Electromechanical apparatusers]. Moscow: Publ. Center “Academia,” 2010.

A. Markov, “Modern vacuum breakers,” News Pskov State Univ. Ser. Tech. Sci., no. 6, pp. 110–116, 2016.

S. Maikut, I. Drozd, A. Kuzmychev, and Y. Tsybukskyi, “Issledovaniye otsechki elektronov v ploskom diode magnitnym polem ploskogo induktora [Investigation of electron cut-off in a planar diode by the magnetic field of a planar inductor],” ElectronCommun, vol. 22, no. 4, pp. 21–27, 2017, DOI: 10.20535/2312-1807.2017.22.4.105967.

A. Eroglu, “Planar inductor design for high power applications,” Prog. Electromagn. Res. B, vol. 35, no. 35, pp. 53–67, 2011, DOI: 10.2528/pierb11081601.

V. Kilic, E. Unal, and H. Demir, “Coupling and power transfer efficiency enhancement of modular and array of planar coils using in-plane ring-shaped inner ferrites for inductive heating applications,” J. Appl. Phys., vol. 1, no. 122, pp. 83–88, 2017, DOI: 10.1063/1.4992119.

N. Barka, “Study of the machine parameters effects on the case depths of 4340 spur gear heated by induction - 2D model,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., no. 93, pp. 1173–1181, 2017, DOI: 10.1007/s00170-017-0586-5.

A. S. Ilyinsky, V. V. Kravtsov, and A. G. Sveshnikov, Mathematical Models of Electrodynamics [Matematicheskiye modeli elektrodinamiki]. Moscow: High school, 1991, ISBN: 5-06-001950-0.

R. Mitra, Vychislitel’nyye metody v elektrodinamike [Computational methods in electrodynamics]. Moscow: World, 1977.

V. V. Batyhyn and Y. Toptyhyn, Sbornik zadach po elektrodinamike [Collection of problems in electrodynamics]. Moscow: SIC, 2002, ISBN: 5-93972-155-9.