次级轴向长度对直线感应发射器特性的影响

直线感应发射器次级的轴向长度直接影响次级与初级的电磁耦合效果,从而影响直线感应发射器的运行特性.根据直线感应发射器的集中参数等效电路模型和现有实验模型,结合实验与仿真分析,讨论了次级轴向长度对出膛速度、能量转换效率、加速平稳性等主要特性的影响.研究结果表明次级出膛速度随次级轴向长度的增加而降低;次级动能转换效率随次级轴向长度的增加而增加;次级的轴向长度接近于整数倍极距时,加速过程相对平稳.     

直线感应电磁发射器分析与优化

本文对一个两段直线感应电磁发射器进行了分析与优化设计。首先建立了电容驱动的直线感应电磁发射器的数学模型。通过MATLAB编写了系统暂态仿真的仿真程序,给出了系统仿真的流程图。其次比较了直线感应电磁发射器三相电源不同的触发相序对发射性能的影响,得到了最优的触发相序。分析了不同抛体初始位置对出口速度和动能转换效率的影响。最后比较了两段直线感应电磁发射器在第一段电源电压改变时对系统的影响,以及第二段电源电压改变时对系统的影响。从而为下一步的实验提供了理论依据。     

两段直线感应电磁发射器实验分析

为了对电容驱动直线感应电磁发射器的暂态特性进行研究,对由18个驱动线圈组成的两段直线感应电磁发射器进行了数值仿真分析和实验研究。首先利用网孔回路的方法建立了电容驱动的发射器的数学模型,通过MATLAB编写了模拟系统暂态过程的仿真程序;其次运用数值仿真程序对发射器进行了动态过程仿真,分析了抛体初始位置对发射性能的影响,在每段得到了一个最优的抛体初始位置来进行放电;最后对实验装置平台进行了描述,对比分析了仿真和实验的电流波形及每段出口速度。从实验结果可以看出,通过两段的加速能把300 g质量的抛体加速到142 m/s的出口速度,动能转换效率为9.7%。仿真和实验结果有很好的一致性,这说明了所编写的程序的准确性以及电容驱动直线感应电磁器的可行性,为下一步的系统性能优化及高速发射器设计提供了仿真及实验平台。     

网孔矩阵法计算直线感应发射器的电感

电感计算是预测、分析线圈型电磁发射器动态特性的基础。为此,介绍了网孔矩阵法计算线圈电感的基本步骤和方程式,以一台三相直线感应发射器为例,给出了初级电感、次级电感数组,绘制了初级与次级间的互感及互感梯度随空间位置变化的曲线,对电感计算值与实验测量值进行了对比。结果表明,两者相对误差很小,网孔矩阵法完全可以满足工程计算需要,它是分析线圈型电磁发射器的有效手段,由它计算得到的互感及互感梯度空间曲线的描绘有利于深刻理解直线感应发射器的工作机理。     

单级感应线圈发射器仿真方法对比及实验研究

感应线圈发射器作为电磁发射器的一种,在未来军事领域具有十分广阔的应用前景.本文基于单级感应线圈发射器的电流丝模型,利用MATLAB编制了动态仿真程序,同时利用有限元软件ANSOFT对发射器的动态性能进行仿真,最后进行了单级感应线圈发射器的发射实验.通过实验验证了发射器的发射性能,并结合实验结果对两种仿真技术的优缺点进行...     

单级感应线圈发射器动态仿真及实验研究

感应线圈发射器作为电磁发射器的一种,在未来军事领域具有十分广阔的应用前景.由于感应线圈发射器的设计理论和方法还不太成熟,因此在其设计过程中,仿真程序对于评价和优化发射器的性能具有重要的作用.该文基于单级感应线圈发射器的数学模型,利用Matlab编制了发射器的动态仿真程序,同时进行了单级感应线圈发射器的发射实验.通过实验验证了发射器的发射性能和仿真程序的正确性.     

正弦电压馈电的直线感应发射器加速特性

为了给直线感应发射器实验平台的设计与实验提供前期理论参考,介绍了基于网孔矩阵法的直线感应发射器集中参数电路等效模型及其数值算法,对三相正弦电压激励下的直线感应发射器加速特性与电压初始相位、幅值、频率的关系进行了仿真分析。仿真结果表明,对于结构参数确定的直线感应发射器,有最佳的电源电压初始相位、幅值和频率对应关系,可以实现其加速性能的充分发挥。     

一种轨道一线圈混合发射器的原理与性能分析

轨道-线圈混合发射器综合了轨道式电磁发射能发射超高速发射体和线圈式电磁发射能发射大质量物体的优点，较易使大质量发射体达到超高速。文章叙述了它的结构，分析了它的运动过程和性能，并论述了混合电磁发射的优点。     

三级电磁线圈垂直发射器工作过程仿真

根据同步感应线圈发射器工作原理,建立了3级电磁线圈垂直发射器(electromagnetic coil vertical launcher,EMCVL)数学模型,利用Ansoft电磁仿真软件对其发射过程进行了仿真,得到了电磁场分布规律和动态特性曲线。结果表明:EMCVL低速发射大载荷过程中加速过程比较平稳,容易充分实现各级驱动线圈对发射组件的加速效果;发射过程中电磁场主要集中于驱动线圈和电枢外侧间隙,再逐渐向四周扩散,电枢所受的电磁力位置主要位于电枢尾部外侧,所以在实际设计中一定要考虑对电枢尾部结构的加固;EMCVL通过适当的改变电源储能参数、驱动线圈级数等途径,能够实现多类型载荷的发射。     

一种轨道-线圈混合发射器的原理与性能分析

轨道-线圈混合发射器综合了轨道式电磁发射能发射超高速发射体和线圈式电磁发射能发射大质量物体的优点,较易使大质量发射体达到超高速。文章叙述了它的结构,分析了它的运动过程和性能,并论述了混合电磁发射的优点。     

基于时控方法的感应线圈发射器研究

基于电磁感应原理和仿真分析结果,设计和制作了感应线圈型电磁发射器模型。该模型利用控制电路放电时间的方法,克服了传统线圈发射器要在线圈内部加装传感器而使结构复杂的弊病。借助SIMPLORER和Maxwell仿真软件对发射器进行分析。根据仿真结果所设计的模型,在74V电压下,可把质量40g的铁磁材料弹丸加速到4．67m／s。并对模型实验结果和系统性能进行分析讨论。结果表明该发射器线圈内部磁场分布均匀,可较好地消除弹丸在线圈中抖动的现象,大大提高了系统的稳定性。     

高速长初级直线感应电动机纵向边端效应研究

长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电机的等效电路模型及其修正系数,结果表明该类型电机在高速运行时纵向边端效应并不明显,通过选择合适的次级极数和工作转差率,长初级DSLIM的纵向边端效应将远小于短初级DSLIM。利用MAXWELL 3D软件构建了电机的三维有限元分析模型,得到了电机的气隙磁场分布和电磁推力曲线。设计实验用原型样机进行了实验,验证了等效电路模型的有效性和实用性     

高速长定子直线感应电动机的建模与仿真

从高速长定子双边直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的基本原理出发,利用直线电动机的发射曲线和数学模型,采用动子磁场定向的控制原理,在Simulink环境下,建立了电机的数字仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了该类型电机的发射曲线以及电机电压、电流、压频比、功率因数、功率效率、能量效率等参数的变化规律,为脉冲供电系统和驱动系统的设计提供了重要的参考依据;利用该类型电机可以实现对大质量物体的发射。仿真结果与基于ANSOFT二维瞬态场计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性。仿真模型具有运算速度快、简单易行等优点,为该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径。     

触发放电位置对重接型线圈推进器加速性能影响的仿真分析

为了使重接型线圈推进器获得较大的出口速度和较高的能量转化效率,需要对其触发放电位置和脉冲电流波形进行优化设计。首先从物理机理上解释了推进过程,然后根据电路方程分析了推进效率,最后采用电磁场有限元仿真分析了不同触发放电位置对重接型线圈推进器加速力、出口速度和推进效率的影响。仿真结果表明,存在一个最佳的触发放电发位置,使得抛体能够在较大范围内获得较大的加速力,从而获得最大出口速度。同时分析发现,重接型线圈推进器在发射过程中存在减速制动力,最大出口速度并不一定对应最大推进效率。在多级重接型线圈推进器的设计中,随着各级抛体人口速度的增大,触发放电位置需要相应优化,同时使驱动线圈中脉冲电流波形与互感梯度变化曲线匹配,才能获得最大的推进效率。     

直线电磁发射技术的发展现状及前景

论述了直线电磁发射（推进）技术在国内外的发展历程及现状,对三种典型的直线电磁发射装置进行了简单的对比和分析,并阐述了直线电磁发射（推进）技术在不同领域的应用前景。     

双初级耦合直线感应电动机研究

为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行了研究,分析了双初级的耦合关系及其对电机等效电路和参数的影响,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算。计算和实测结果表明,双初级直线电机同时通入同相电流时,推力大于2台初级单独工作时的推力之和,而端口电压低于单独初级工作时的电压,效率和推力密度与单初级电机相比有所提高。     

电磁连续发射器的动态性能分析和实验研究

为实现电磁发射器的连续发射,提出了一种新型的一体化结构弹丸及连续发射器,并通过动态仿真和发射实验相结合的方法,对连续发射过程进行了研究。仿真结果表明:间隔时间过短会对弹丸的动态性能起到负面影响,适当增大间隔时间,不但可以控制弹丸的射速,还能提高发射效率。实验得到的结果表明:间隔时间为25ms时,发射器的平均射速为2 609发/min;间隔为10 ms时,发射器的平均射速为3 488发/min;提出的连续发射系统的射速还有进一步提高的空间。     

基于Ansoft的直线感应电机性能分析

使用Ansoft软件辅助直线感应电机的设计和分析，并对电机的磁场分布和运行性能进行仿真，给出了仿真结果，并对仿真方法作了简要的说明。