三级重接式电磁发射系统的仿真与实验

重接式电磁发射是一种利用磁力线重接来推动发射体前进的电磁发射形式,发射体受力正比于线圈电感梯度与回路电流二次方的乘积.设计建造了三级重接式电磁发射实验系统,该系统使用箱形线圈和板状发射体,并采用脉冲电容器组作储能元件.基于重接式电磁发射的电路方程和运动方程,并结合实验系统参数的实测与拟合,用四阶Runge-Kutta法建立了发射体运动过程的数值仿真模型.实验结果与仿真所得运动规律相一致.在三级发射过程中,发射体经历三次加速,每次加速都在各级电容器组向线圈放电后很短的时间和距离内完成,发射体终速度明显随电容器组初始充电电压增大而增大.当电容器组初始充电电压为4000V时,质量为160g的发射体获得的三级发射终速度为27.1m/s.     

多级重接式电磁发射的电磁分析与有限元仿真

为了对多级发射达到高速时的电磁问题进行研究,以使用板状发射体和箱形线圈的多级重接式电磁发射为研究对象,推导了多级线圈电磁场和发射体涡流场的综合作用方程,利用ANSOFT电磁场有限元分析软件建立了三维有限元仿真模型并进行仿真计算。结果表明,多级线圈电流的同时存在,既改变了单级线圈的磁场分布和磁感应强度大小,也改变了发射体中局部涡流密度的大小和发射体受力的大小。这种改变与线圈电流的频率和相位差异相关,并且线圈间距越小,这种综合作用的影响越大。     

重接式电磁发射技术的现状及应用前景

论述重接式电磁发射技术基本原理，对几种不同类型的重接式电磁发射装置进行了简单的对比和分析，并阐述了重接式电磁发射技术在不同领域的应用前景。     

重接式电磁发射的线圈与发射体仿真计算

重接式电磁发射是一种利用磁力线重接来推动发射体的电磁发射形式,具有发射体与线圈无接触、无烧蚀等优点.利用ANSOFT电磁场有限元分析软件建立了重接式电磁发射的三维仿真模型,对线圈磁场、发射体涡流和发射体受力进行仿真计算,并分析讨论线圈和发射体形状变化对发射效果的影响.仿真表明,发射体受力最大值主要取决于发射体在运动方向的受力作用面积,面积越大,受力越大;直线后沿的发射体受力要优于弧线后沿.     

一种线圈-重接混合型电磁发射器的设计与仿真

重接型电磁发射器发射速度高,但需要一定的初始速度,结合磁阻型和重接型两种发射器的特点,设计了一种混合型的电磁发射器,解决了重接型发射的初始速度问题,提高了发射效率,并且发射器结构简单。利用An-soft软件对发射器进行仿真,结果显示发射效果良好。     

电磁发射的历史及发展趋势

回顾了电磁发射发展的各个历程,针对不同电磁发射种类,分析它们发展趋势,阐述了电磁发射领域研究的必要性。     

电磁推进技术

当今,以商业为目的的卫星发射、星际探测逐年增加,降低发射成本问题也越来越被关注起来。电磁推进系统的总体设计思想就是采用直线电磁加速器使火箭等运载工具在点火发射前得到一个初始速度,从而达到节省推进剂,进而节约发射成本的目的,而且随着载荷速度的提高,总体的发射成本也将大幅度降低,对于该项技术的技术指标也可以比较宽:几百米/秒到几千米/秒。直线电磁加速器的种类选择是由载荷的质量和发射速度共同确定的,若为小质量载荷且要求发射速度较高时,则采用线圈式电磁发射器或是重接式电磁发射器,因为这两种发射器在工作过程中载荷具有自稳性,省去了磁悬浮装置,缺点是载荷所受力波动较大。若载荷质量较大且发射速度较低时,则采用大推力直线电机作为直线电磁推进器。因为速度比较低,所以可以不用磁悬浮装置,该种方式的优点是:载荷质量可以很大,载荷受力比较均匀等。     

三级重接炮点火控制系统设计

重接型电磁发射作为电磁发射的一种重要形式,在很多领域内有着很好的发展前景。笔者介绍了重接型电磁发射的基本原理,论述了三级重接炮实验系统的基本构成,并分析了其中的点火系统的重要地位,在此基础上设计了一套适合三级重接炮的触发点火系统。     

大功率晶闸管的新型触发功放电路

提出了一种新型实用触发功放电路,此电路的特点是具有优良的抗干扰能力,输出能力大,实用性强。     

带导磁体的轨道式电磁发射电枢的电磁仿真

为了增强轨道式电磁发射电枢的获得的电磁力,将导磁体安装到电枢上以增强电枢获得的磁感应强度。利用相关电磁仿真软件的稳恒磁场求解器分析电枢及导磁体上磁感应强度分布,验证了导磁体的增强效果。利用其涡流场求解器,在发射系统加载50kHz交流电,分析发射初始时电枢上电流密度的分布情况。结果发现导磁体的存在对电流密度分布没有明显的影响。     

电磁浮轴承控制系统中功率驱动电路的研究

介绍了电磁浮轴承的控制原理及对功率驱动电路的要求。分析了所用的PWM驱动电路的输出电压和电流波形 ,并给出实际应用电路以及实验结果。     

用维持阻塞型D触发器设计高性能去抖电路

利用维持阻塞型D触发器,能够设计性能更好的去抖电路.这里所指的性能更好,是相对于以RS与非门触发器为主要部件的去抖电路而言.这种去抖电路具有速度快、可扩充性好等一系列优点.对于某些缺少硬件去抖电路的EDA设备,可以用插入软件的方法有效地解决抖动的干扰.     

基于电磁感应原理无线传感器联合触发技术研究

针对旋转运动车辆的金属密闭体内传感器触发问题,提出了一种基于薄膜线圈电磁感应的联合触发方法,为了验证这种触发方法的可行性,基于Ansoft Maxwell有限元分析软件对其电磁场发布、电感、耦合系数、铁氧体损耗进行了仿真分析,研究了与触发信号大小有关的影响因素,同时在实验室环境下对该种触发方法的可行性进行了实验验证。结果表明,少量的交变磁信号能够穿过封闭金属壳体,其大小与电流大小、线圈匝数以及线圈与壳体的距离有关,说明利用电磁感应技术进行屏蔽体内传感器的联合触发是可行的,为工程实践的设计提供了理论支撑。     

电感储能连续脉冲电源驱动电磁发射系统仿真

为探索连续电磁轨道发射用超导电感储能脉冲电源,建立基于单模块高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对脉冲电源电路驱动电磁发射系统的不同放电阶段进行数学建模,仿真分析电路参数对电磁发射特性的影响,最后实验验证脉冲电源的可行性。仿真中基于储能27.72 kJ的单模块的高温超导脉冲变压器,当耦合系数为0.95,转换电容为400μF,副边电感为9.2μH,抛体质量为21.61 g时,得到510 m/s的发射速度,原边电感在放电结束后可回收剩余能量6 kJ。结果表明基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源用于电磁发射系统是可行的,并有利于系统能量利用效率的提高和连续电磁发射的实现。     

一起由于电磁干扰造成断路器误合闸的事故分析

对一起由于测控装置同期开入回路受到电磁干扰后误动,造成主变压器中压侧断路器误合闸的严重事故进行了详细分析,并说明了电磁干扰使得光耦元件“瞬态饱和”的现象和原理,指出了测控装置设计不当的地方,并由制造厂家进行了改进。     

变电站二次回路抗干扰问题浅谈

随着变电站二次设备的电子化、微机化,电磁干扰问题变得日益突出,为此,介绍了变电站二次回路中电磁干扰的来源、传播途径和抗干扰的基本原理,以及实际工作中的一些防护措施,并对电缆屏蔽层的接地方式作了简要说明.实践表明：采用科学、合理的抗干扰措施,能够有效防止电磁干扰对二次系统的影响.     

基于ATMEL89S52单片机的三相晶闸管触发电路的设计

本文提出了一种基于ATMEL89S52单片机的三相桥式可控触发电路的设计方法,主要包括三相桥式可控整流电路、同步信号的检测、脉冲的形成与放大以及软件实现等内容.这种方法利用了电压传感器来检测同步信号,取代了以往利用同步变压器、锁相环等方法实现同步信号的检测的方法,所用的硬件电路较为简单,精度较高.     

电磁屏蔽技术在地磁检测系统中的应用

以某检测系统电磁屏蔽设计的实施方案及所取得良好的屏蔽效果为例,对复杂电磁环境中电磁干扰现象进行了分析,并提出了解决措施.