基于IGCT的单级磁阻型线圈发射器的效率研究

发布时间：2021-08-16 23:14

　　为了提高磁阻型线圈发射的发射效率,实现其参数的最优化配置,推进磁阻型线圈发射的工程化应用,基于磁阻型线圈发射的物理模型,采用Matlab和Maxwell软件建立了单级磁阻型线圈发射装置的仿真模型并进行仿真分析。在此基础上,在放电系统中加入了半导体断路开关集成门极换流晶闸管,实现了电枢承受反向电磁力条件下对驱动线圈电流的切断。研究了优化前后发射效率的变化以及初始位置和电枢初速度对模型发射效率的影响。仿真结果表明:在电压型脉冲源初始电压为2 500 V,电容为4 mF以及给定的发射器参数的条件下,模型优化后发射效率提高了2.24%;模型优化导致最佳初始位置前移,而电枢初速的增加会导致最佳初始距离增大。 

【文章来源】：弹道学报. 2020,32(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

磁阻型电磁线圈发射器

如图2所示,电容器电容为C,初始电压为U0,驱动线圈的电阻为R,电感为L,二极管D1起续流作用,防止电容器反向充电,开关S1为晶闸管。将外电路放电过程分为2个阶段,电容器从开始放电到完全放电为第1阶段,续流支路起作用时为第2阶段。

表1 磁阻型电磁发射装置参数 电枢半径/mm 电枢长度/mm 线圈长度/mm 线圈宽度/mm 电枢材料 线圈材料 60 120 140 60 铁 铜图3中,x表示电枢运动位置,区间[-0.18,0.18]为电枢运动范围。x=0,表示电枢和驱动线圈中心重合;x<0,表示电枢在驱动线圈下方;x>0表示电枢在驱动线圈上方。如图3所示,拟合后的电感函数曲线与Maxwell精确计算出的驱动线圈的电感曲线差异很小,这表明拟合后的驱动线圈的电感函数可以准确地描述驱动线圈在电枢运动区间内的电感。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3346563