【摘要】：電磁發(fā)射技術(shù)是推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的一次飛躍,有著廣闊的發(fā)展前景,因此世界各國(guó)都進(jìn)行了大量的研究。提高電磁發(fā)射裝置出口速度以實(shí)現(xiàn)對(duì)其的靈活控制,一直是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn),針對(duì)這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種三級(jí)磁阻型電磁發(fā)射速度控制裝置。本文研究了電磁發(fā)射裝置的分類及基本工作原理,并選取磁阻型電磁發(fā)射裝置為研究對(duì)象,分析了磁阻型電磁發(fā)射裝置的工作原理和電路模型,并利用磁阻型電磁發(fā)射特殊的加速機(jī)理,建立仿真模型,同時(shí)也對(duì)研究方案的主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。利用MAXWELL有限元分析軟件對(duì)磁阻型電磁發(fā)射裝置進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真,分析了初始位置、拋體參數(shù)、驅(qū)動(dòng)線圈參數(shù)和驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)對(duì)系統(tǒng)發(fā)射性能的影響,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。在此研究基礎(chǔ)上,研究一種三級(jí)磁阻型電磁發(fā)射裝置,旨在運(yùn)用光電檢測(cè)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)發(fā)射速度的靈活控制,相較于簡(jiǎn)單的單極發(fā)射裝置,可將磁阻型電磁發(fā)射裝置的出口速率提高60.4%。該裝置還可以作為驗(yàn)證水中彈道測(cè)速系統(tǒng)必要的發(fā)射設(shè)備。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果基本吻合,所設(shè)計(jì)的裝置在參數(shù)尋優(yōu)和增加光電檢測(cè)裝置后,電磁發(fā)射的效率可以得到大大提高,為研究新型磁阻型電磁發(fā)射裝置提供了技術(shù)參考。
【圖文】：

Ｕｃ（ｔ）為儲(chǔ)能電容器上的電壓，峭為放電回路的電流，民（ｔ）為回路的總電阻，逡逑Ｌ０；）為回路的總電感，Ｅ巧為電樞的反電動(dòng)勢(shì)。逡逑由圖２．２等效電路可列出回路方程為逡逑泌邐（２．１）逡逑＝順（，）４）誓＋八＇）學(xué)逡逑因?yàn)殡姌械氖芰Γ疲ǎ簦┡c磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ（ｔ）和電流Ｉ（ｔ）的乘積Ｂ（ｔ）Ｉ（ｔ）成正比，而感應(yīng)強(qiáng)度逡逑Ｂ（ｔ）又與電流Ｉ（ｔ）成正比，所Ｗ電樞的受力Ｆ（ｔ）與電流Ｉ（ｔ）的平方成正比［２５］，即逡逑Ｆ｛ｔ）＝ｍａ｛ｆ）＝Ｋ，｛ｆｙ｛ｔ）邐口．２）逡逑式中Ｋｆ（句是一個(gè)與電樞所在位置ｘ（ｔ）有關(guān)的比例系數(shù)。由于在通常情況下電樞的長(zhǎng)逡逑度遠(yuǎn)小于軌道的長(zhǎng)度，所Ｗ邋Ｋｆ（ｘ）實(shí)際可Ｗ看成是一個(gè)與電樞所在位置ｘ（ｔ）無(wú)關(guān)的常數(shù)，逡逑通過(guò)分析其值為４ｘｌ（Ｔ７，，于是式（２巧簡(jiǎn)化為逡逑Ｆ｛ｔ）＝Ｋ＾Ｉ＾ｉｔ）邐（２．３）逡逑又因?yàn)椋疲ǎ簦剑恚幔ǎ簦┯纱丝傻秒姌械乃俣龋觯ǎ�、運(yùn)動(dòng)距離ｘ（ｔ）、軌道回路的電阻Ｒ（ｔ）、逡逑軌道回路的電感Ｌ（ｔ）分別為：逡逑ｖｉｔ）＝ｖ，＋＾［ｌ＾｛ｆ）ｄｔ邐口．４）逡逑ｘ（ｆ）＝邋Ｘ。＋ｖ0ｆ邋＋互＾邋批戶邐（２．５）逡逑嘶＝２及。Ｘ。＋邋２／？。Ｖ。＇邋＋邋壬＾化／２邋（如戶邐（２．６）逡逑王（＇）＝左。Ｘ。＋邐￣邋＾邐（２．７）逡逑對(duì)式但．７）求導(dǎo)

邐１邋Ｃ１邋Ｃ２逡逑０邋０逡逑圖２．邋３感應(yīng)線圈型電搖發(fā)射裝置工作原理圖逡逑其中，Ｃ為脈沖電源，Ｋ為空氣開(kāi)關(guān)，Ｌ１為驅(qū)動(dòng)線圈，Ｌ２為拋體線圈。關(guān)閉開(kāi)關(guān)逡逑Ｋ，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生環(huán)形激勵(lì)電流Ｃ１，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，拋體線圈由于互感的逡逑影響產(chǎn)生環(huán)形感應(yīng)電流Ｃ２，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，由于環(huán)形電流Ｃ１和Ｃ２產(chǎn)生的磁場(chǎng)相逡逑互作用，從而推動(dòng)拋體線圈運(yùn)動(dòng)。對(duì)于感應(yīng)型電磁發(fā)射裝置，由于驅(qū)動(dòng)線W產(chǎn)生的電流逡逑與拋體線圈的感應(yīng)電流方向相反，則二者之間的電磁力總表現(xiàn)為巧斥力，因此，在系統(tǒng)逡逑中只有當(dāng)拋體線圈的中也面越過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈的中屯、面時(shí)才能放電。逡逑對(duì)于感應(yīng)線圈型電磁發(fā)射裝置工作過(guò)程的分析非常復(fù)雜，影響系統(tǒng)的因素比較多，逡逑為了使分析簡(jiǎn)單，在分析過(guò)程中本研究做如下假設(shè)［２８－２９］；逡逑１）
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ866

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2631204