基于IGCT的單級(jí)磁阻型線圈發(fā)射器的效率研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-16 23:14
為了提高磁阻型線圈發(fā)射的發(fā)射效率,實(shí)現(xiàn)其參數(shù)的最優(yōu)化配置,推進(jìn)磁阻型線圈發(fā)射的工程化應(yīng)用,基于磁阻型線圈發(fā)射的物理模型,采用Matlab和Maxwell軟件建立了單級(jí)磁阻型線圈發(fā)射裝置的仿真模型并進(jìn)行仿真分析。在此基礎(chǔ)上,在放電系統(tǒng)中加入了半導(dǎo)體斷路開(kāi)關(guān)集成門極換流晶閘管,實(shí)現(xiàn)了電樞承受反向電磁力條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈電流的切斷。研究了優(yōu)化前后發(fā)射效率的變化以及初始位置和電樞初速度對(duì)模型發(fā)射效率的影響。仿真結(jié)果表明:在電壓型脈沖源初始電壓為2 500 V,電容為4 mF以及給定的發(fā)射器參數(shù)的條件下,模型優(yōu)化后發(fā)射效率提高了2.24%;模型優(yōu)化導(dǎo)致最佳初始位置前移,而電樞初速的增加會(huì)導(dǎo)致最佳初始距離增大。
【文章來(lái)源】:彈道學(xué)報(bào). 2020,32(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
磁阻型電磁線圈發(fā)射器
如圖2所示,電容器電容為C,初始電壓為U0,驅(qū)動(dòng)線圈的電阻為R,電感為L(zhǎng),二極管D1起續(xù)流作用,防止電容器反向充電,開(kāi)關(guān)S1為晶閘管。將外電路放電過(guò)程分為2個(gè)階段,電容器從開(kāi)始放電到完全放電為第1階段,續(xù)流支路起作用時(shí)為第2階段。
表1 磁阻型電磁發(fā)射裝置參數(shù) 電樞半徑/mm 電樞長(zhǎng)度/mm 線圈長(zhǎng)度/mm 線圈寬度/mm 電樞材料 線圈材料 60 120 140 60 鐵 銅圖3中,x表示電樞運(yùn)動(dòng)位置,區(qū)間[-0.18,0.18]為電樞運(yùn)動(dòng)范圍。x=0,表示電樞和驅(qū)動(dòng)線圈中心重合;x<0,表示電樞在驅(qū)動(dòng)線圈下方;x>0表示電樞在驅(qū)動(dòng)線圈上方。如圖3所示,擬合后的電感函數(shù)曲線與Maxwell精確計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)線圈的電感曲線差異很小,這表明擬合后的驅(qū)動(dòng)線圈的電感函數(shù)可以準(zhǔn)確地描述驅(qū)動(dòng)線圈在電樞運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)的電感。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁式魚(yú)雷發(fā)射過(guò)程的建模與仿真[J]. 于靜遠(yuǎn),李衛(wèi)超,郭燈華,許金,鄭欣良. 船電技術(shù). 2017(03)
[2]載流電樞電磁線圈發(fā)射器運(yùn)行特性分析[J]. 金洪波,曹延杰,王成學(xué),王慧錦. 彈道學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]艦載導(dǎo)彈電磁垂直發(fā)射系統(tǒng)仿真研究[J]. 李偉波,曹延杰,朱良明. 兵工自動(dòng)化. 2015(09)
[4]無(wú)人機(jī)電磁彈射應(yīng)用綜述[J]. 蘇子舟,張博,國(guó)偉,劉學(xué)超,屈武斌. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(01)
[5]美軍電磁線圈發(fā)射技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 鄒本貴,曹延杰. 微電機(jī). 2011(01)
[6]磁阻型四級(jí)線圈發(fā)射器控制系統(tǒng)的優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉元恒,劉少克,崔鵬. 電氣應(yīng)用. 2007(06)
[7]電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展及其軍事應(yīng)用[J]. 王靜端. 火力與指揮控制. 2001(01)
碩士論文
[1]電磁槍械(磁阻型線圈式)的有關(guān)問(wèn)題研究[D]. 朱洪強(qiáng).南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3346563
【文章來(lái)源】:彈道學(xué)報(bào). 2020,32(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
磁阻型電磁線圈發(fā)射器
如圖2所示,電容器電容為C,初始電壓為U0,驅(qū)動(dòng)線圈的電阻為R,電感為L(zhǎng),二極管D1起續(xù)流作用,防止電容器反向充電,開(kāi)關(guān)S1為晶閘管。將外電路放電過(guò)程分為2個(gè)階段,電容器從開(kāi)始放電到完全放電為第1階段,續(xù)流支路起作用時(shí)為第2階段。
表1 磁阻型電磁發(fā)射裝置參數(shù) 電樞半徑/mm 電樞長(zhǎng)度/mm 線圈長(zhǎng)度/mm 線圈寬度/mm 電樞材料 線圈材料 60 120 140 60 鐵 銅圖3中,x表示電樞運(yùn)動(dòng)位置,區(qū)間[-0.18,0.18]為電樞運(yùn)動(dòng)范圍。x=0,表示電樞和驅(qū)動(dòng)線圈中心重合;x<0,表示電樞在驅(qū)動(dòng)線圈下方;x>0表示電樞在驅(qū)動(dòng)線圈上方。如圖3所示,擬合后的電感函數(shù)曲線與Maxwell精確計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)線圈的電感曲線差異很小,這表明擬合后的驅(qū)動(dòng)線圈的電感函數(shù)可以準(zhǔn)確地描述驅(qū)動(dòng)線圈在電樞運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)的電感。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁式魚(yú)雷發(fā)射過(guò)程的建模與仿真[J]. 于靜遠(yuǎn),李衛(wèi)超,郭燈華,許金,鄭欣良. 船電技術(shù). 2017(03)
[2]載流電樞電磁線圈發(fā)射器運(yùn)行特性分析[J]. 金洪波,曹延杰,王成學(xué),王慧錦. 彈道學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]艦載導(dǎo)彈電磁垂直發(fā)射系統(tǒng)仿真研究[J]. 李偉波,曹延杰,朱良明. 兵工自動(dòng)化. 2015(09)
[4]無(wú)人機(jī)電磁彈射應(yīng)用綜述[J]. 蘇子舟,張博,國(guó)偉,劉學(xué)超,屈武斌. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(01)
[5]美軍電磁線圈發(fā)射技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 鄒本貴,曹延杰. 微電機(jī). 2011(01)
[6]磁阻型四級(jí)線圈發(fā)射器控制系統(tǒng)的優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉元恒,劉少克,崔鵬. 電氣應(yīng)用. 2007(06)
[7]電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展及其軍事應(yīng)用[J]. 王靜端. 火力與指揮控制. 2001(01)
碩士論文
[1]電磁槍械(磁阻型線圈式)的有關(guān)問(wèn)題研究[D]. 朱洪強(qiáng).南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3346563
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