[实用新型]一种谐振式双电源供电航空电磁发射装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空电磁勘探技术领域，尤其涉及一种时间域谐振式双电源供电大磁矩航空电磁发射装置。

背景技术

当前，随着我国经济的快速发展，人们对于矿产资源的需要不断增加。国内地形条件相对优良的地区，矿产资源的勘探已经基本完成。然而，占到我国国土面积65％以上的中西部地区，由于其矿产资源丰富，但其地形条件极其恶劣，使得人员无法在地面进行矿产资源的勘探工作，导致其蕴含的丰富矿产资源无法得到有效开采。为了解决此问题，人们对于矿产资源的勘探 (特别是复杂地形区域)逐渐的将目光转向航空电磁勘探法(AEM)。

AEM又分为频率域航空电磁法(AFEM)和时间域航空电磁法(ATEM)， ATEM的实现通过飞行平台搭载产生瞬变电磁场的航空电磁发射装置，离地面一定高度进行飞行作业。谐振主电路产生半正弦电流，通过发射电路向空中及地下发射半正弦磁场(又称一次磁场)，当深层地下存在良导体时，激发其产生感应电流，感应电流将会产生感应磁场(又称二次磁场)。在半正弦电流产生期间(on-time)，接收装置接收来自空中一次磁场及地下良导体产生的二次磁场，由于二次磁场表征地下良导体的特性参数及其分布情况。所以，通过分析接收装置接收的磁场数据，可以得到地下良导体的特性参数(介电常数、电导率和磁导率等)及其状态特性分布情况。在半正弦电流关断期间 (off-time)，接收装置仅接收来自地下良导体随时间变化的自衰变的二次磁场，所以接收的磁场数据表征地下导体的特性参数更加明显，所以现在普遍采用仅接收地下良导体自衰变产生的二次磁场来分析地下矿产资源的分布情况。

为了满足矿产资源探测深度的不断增加，需要加大航空电磁发射装置的发射磁矩。然而，增加发射磁矩则需要增加发射电流，进而需要不断增加发射装置的发射功率。因此，研发高效率，大功率的航空电磁发射装置是航空电磁勘探领域一个关键技术问题。但是，随着电磁发射装置功率的增加，发射装置的重量和体积也将增加；受飞行平台搭载空间及搭载重量的限制，发射装置的重量和体积不能无限增大。

当前现有航空电磁发射装置要么只依靠直流机载电源供电，要么只依靠吊装交流发电机组供电，没有实现功率的最大化利用。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种谐振式双电源供电航空电磁发射装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种谐振式双电源供电航空电磁发射装置，包括：大功率主回路模块和控制回路；

所述大功率主回路模块包括：交流发电机组、直流机载电源、功率变换主电路、谐振主电路和发射电路；所述交流发电机组和直流机载电源并行连接在所述功率变换主电路上，所述功率变换主电路与所述谐振主电路相连，所述谐振主电路与所述发射电路相连，通过发射电路发射所需发射频率和波形的电磁波；

所述控制回路包括：电源检测模块、信号检测模块、驱动模块、控制模块和监测显示模块；所述电源检测模块分别与所述交流发电机组、直流机载电源相连，所述信号检测模块分别与所述功率变换主电路、谐振主电路和发射电路相连，所述控制模块分别与所述电源检测模块、信号检测模块、驱动模块和监测显示模块相连，所述驱动模块分别与所述功率变换主电路、谐振主电路和发射电路相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述功率变换主电路包括：机载电源功率变换器、发动机组功率变换器、单相不控整流器和半桥逆变电路，所述发动机组功率变换器包括：三相可控整流电路和高频逆变电路；

所述机载电源功率变换器与所述直流机载电源相连，所述三相可控整流电路与所述交流发电机组相连，所述高频逆变电路与所述三相可控整流电路相连；

所述单相不控整流器分别与所述机载电源功率变换器、发动机组功率变换器相连，所述半桥逆变电路与所述单相不控整流器相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述功率变换主电路还包括功率变压器 T1、T2；

功率变压器T1的原边与所述机载电源功率变换器相连，功率变压器T2 的原边与所述发动机组功率变换器相连；功率变压器T1与功率变压器T2的副边相串联且接入所述单相不控整流器中。

作为本实用新型的进一步改进，所述谐振主电路包括：电感可调电路；

所述电感可调电路包括IGBT11和带有励磁线圈的可变电感器L3，所述 IGBT11和励磁线圈串联接在直流机载电源上；

所述谐振主电路与所述发射电路采用谐振变压器T3相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述发射电路包括发射线圈和泄能电路。