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同步感应线圈发射器弹载存储测试技术研究 被引量：1
1
作者 石敬斌 关晓存 +1 位作者 管少华 吴宝奇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期325-332,共8页
该文提出多级同步感应线圈发射器弹载存储动态测试技术。首先,基于电磁场理论定量分析了同步感应线圈发射器发射过程中存在的强脉冲和高过载环境;其次,设计具有抗电磁干扰且抗高过载能力的弹载存储测试装置,并分析了装置的屏蔽效能和承... 该文提出多级同步感应线圈发射器弹载存储动态测试技术。首先,基于电磁场理论定量分析了同步感应线圈发射器发射过程中存在的强脉冲和高过载环境;其次,设计具有抗电磁干扰且抗高过载能力的弹载存储测试装置,并分析了装置的屏蔽效能和承载能力;最后,研制带弹载存储测试装置的测试弹,并开展了30级同步感应线圈发射器动态发射试验,得到同步感应线圈发射器动态过程中磁感应强度数据和加速度数据,与仿真数据吻合,且误差可控制在4.7%,同时揭示了发射始末测试弹存在“规律碰撞”效应和“周期章动”现象。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 弹载存储测试 磁感应强度 屏蔽效能
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基于正交试验法的同步感应线圈发射器关键设计参数选择 被引量：11
2
作者 张亚东 肖刚 +1 位作者 王青子 李志超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2843-2849,共7页
能量转换效率是限制同步感应线圈发射器(synchronous induction coil launcher,SICL)发展的关键因素。为了提高效率,在线圈发射器设计过程中必须对电源参数、驱动线圈的结构参数,以及电枢触发位置等多个因素进行综合考虑。基于正交试验... 能量转换效率是限制同步感应线圈发射器(synchronous induction coil launcher,SICL)发展的关键因素。为了提高效率,在线圈发射器设计过程中必须对电源参数、驱动线圈的结构参数,以及电枢触发位置等多个因素进行综合考虑。基于正交试验法对同步感应线圈发射器关键设计参数的选择进行研究,采用场路耦合方法对一个3级同步感应线圈发射器的参数设计及能量转换效率进行了分析。计算结果表明,在该设计方法下,导线直径和线圈内径是影响电磁线圈发射器设计的两大关键因素,在发射器设计中应结合实际情况予以重点考虑;线圈匝数和触发位置、以及线圈长度对系统的影响表现并不明显。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 线圈炮 能量转换效率 正交试验法 场路耦合方法
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基于磁场方向变化的同步感应线圈发射器效率提升分析 被引量：7
3
作者 张涛 国伟 +2 位作者 苏子舟 刘勇 范薇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期517-524,共8页
提升同步感应线圈发射器的能量转换效率是电磁发射研究的热点之一。电枢在运动过程中,磁场沿轴向剧烈变化,使得电枢产生了感生电流和动生电流,电枢受力不均匀。在磁场同向的条件下,电枢加速主要集中在驱动线圈电流的上升沿,电枢截面电... 提升同步感应线圈发射器的能量转换效率是电磁发射研究的热点之一。电枢在运动过程中,磁场沿轴向剧烈变化,使得电枢产生了感生电流和动生电流,电枢受力不均匀。在磁场同向的条件下,电枢加速主要集中在驱动线圈电流的上升沿,电枢截面电流分布不均匀。由于驱动线圈电流的减小和电枢的运动,导致磁场迅速减小,影响了系统的发射效率。身管内的磁场变化对于电枢加速具有重要影响,通过改变线圈的电流方向,电枢初速显著提高。电枢加速主要集中在驱动线圈电流的下降沿,电枢截面电流显著增加,有利于增加电磁推力和提高发射效率。实验结果表明,磁场反向后电枢初速和效率得到了显著的提高,该方法为多级线圈发射装置的设计提供了参考。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 磁场方向 电流分布 发射性能
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多级同步感应线圈发射器的自适应设计研究 被引量：8
4
作者 牛小波 刘开培 +2 位作者 张亚东 肖贞仁 龚宇佳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期3644-3650,共7页
触发控制策略对于多级同步感应线圈发射器至关重要。然而,随着线圈级数的增多以及电枢速度的提高,触发时序控制和功率调节变得更加复杂,而传统的位置触发策略或时间触发策略的控制效果不尽人意。为此,该文结合多级同步感应线圈发射器的... 触发控制策略对于多级同步感应线圈发射器至关重要。然而,随着线圈级数的增多以及电枢速度的提高,触发时序控制和功率调节变得更加复杂,而传统的位置触发策略或时间触发策略的控制效果不尽人意。为此,该文结合多级同步感应线圈发射器的系统微分方程和控制方程,提出了一种自适应设计策略。其核心思想是近似认为相邻级线圈的等效单匝电感相等,进而可根据上一级线圈尺寸计算下一级线圈的匝数,并对该级线圈尺寸进行修正,而线圈的触发时序则取决于线圈中心与电枢尾部的相对位置。基于该策略,以25级同步感应线圈发射器为例,对其结构参数和触发时序进行了自适应设计,并通过与有限元法仿真结果的对比证明了该自适应设计策略的有效性和准确性。此外,该文定量分析了上升距离和转差速度对发射性能的影响,从而为两者的选择和优化提供了参考依据。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 自适应设计 有限元法 上升距离 转差速度
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多级同步感应线圈发射器电枢内部强磁场屏蔽与优化 被引量：9
5
作者 管少华 关晓存 +1 位作者 郭灯华 王帅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期333-340,共8页
该文解决了多级同步感应线圈发射器电枢内部的强磁场分布以及屏蔽优化问题。首先,分析在发射过程中电枢内部无屏蔽时的磁感应强度分布和电磁性能;然后,对屏蔽体采用单层导磁和导电材料以及三层组合的方式在不同厚度时的屏蔽效能和电磁... 该文解决了多级同步感应线圈发射器电枢内部的强磁场分布以及屏蔽优化问题。首先,分析在发射过程中电枢内部无屏蔽时的磁感应强度分布和电磁性能;然后,对屏蔽体采用单层导磁和导电材料以及三层组合的方式在不同厚度时的屏蔽效能和电磁性能作了对比;最后,对组合屏蔽方案在不同位置以及不同厚度时进行优化。仿真结果表明,磁感应强度较高时,单层导电材料的屏蔽效能要优于导磁材料,磁感应强度较低时相反;组合屏蔽方案时,在电枢的前部由于磁感应强度低而使屏蔽效果较优。该文提出优化方案:屏蔽体的位置位于电枢前部,组合方案为0.5mm铜、0.5mm铜以及2mm低碳钢Steel_1008,屏蔽前后磁感应强度分别为0.3303T和0.155 2T,屏蔽效能为6.560dB。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 脉冲强磁场 磁感应强度 屏蔽效能
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多级同步感应线圈发射器电枢内膛磁场分布特性影响因素分析 被引量：1
6
作者 管少华 关晓存 吴彪 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期22-28,共7页
电磁弹在同步感应线圈发射器内发射时需要承受强磁场环境,为探索电磁弹内磁场分布特性,提出元器件布局原则,针对多级同步感应线圈发射器电枢内膛的强磁场分布特性进行了分析,并通过发射器仿真模型对影响电枢内中轴线上磁场分布的影响因... 电磁弹在同步感应线圈发射器内发射时需要承受强磁场环境,为探索电磁弹内磁场分布特性,提出元器件布局原则,针对多级同步感应线圈发射器电枢内膛的强磁场分布特性进行了分析,并通过发射器仿真模型对影响电枢内中轴线上磁场分布的影响因素进行了分析。结果表明:电枢的厚度越大,一定范围内发射性能越好,但其产生的环向涡流也越大,从而会抵消减小电枢内膛中的磁感应强度,厚度的增加会减缓磁感应强度的下降速率;电枢的外径越大,其发射性能越好,其中轴线上磁感应强度越小;电枢材料的导电性能越差,电枢内膛中轴线上的磁感应强度越大,发射性能也越差;电枢头部磁感应强度远小于其尾部的磁感应强度,由此可指导后续电磁弹设计以提高安全性。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 有限元分析 脉冲强磁场 磁感应强度
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三级同步感应线圈发射器的速度抖动
7
作者 孟昭福 王亚民 +1 位作者 陈学慧 王旻 《兵工自动化》 2013年第11期8-11,30,共5页
同步感应线圈发射器是电磁发射器领域的重要分支,多级同步感应线圈发射器通过对各级驱动线圈的有序放电来推动电枢向前运动。介绍三级同步感应线圈发射器的工作原理,对速度抖动进行理论分析,在对一个给定参数的三级同步感应线圈发射器... 同步感应线圈发射器是电磁发射器领域的重要分支,多级同步感应线圈发射器通过对各级驱动线圈的有序放电来推动电枢向前运动。介绍三级同步感应线圈发射器的工作原理,对速度抖动进行理论分析,在对一个给定参数的三级同步感应线圈发射器进行电磁场仿真计算的基础上,通过不同触发时间的模拟,得到了速度抖动的影响规律。分析结果表明:毫秒级以下的抖动对三级电磁线圈发射器的速度不会造成显著影响,可适当降低对高压开关等器件的响应时间要求。 展开更多
关键词 三级同步感应线圈发射器 延时控制 抖动 驱动线圈 电枢
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同步感应线圈发射器多物理场直接耦合分析 被引量：2
8
作者 石敬斌 关晓存 +1 位作者 管少华 吴彪 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期29-35,共7页
为了优化电枢结构性能,基于装备应用需求开展了多级同步感应线圈发射器电磁-结构-温度多物理场直接耦合分析研究。首先,基于电磁场理论推导了同步感应线圈发射器多物理场耦合方程和有限元-边界元方法求解过程;然后,利用LS-DYNA软件进行... 为了优化电枢结构性能,基于装备应用需求开展了多级同步感应线圈发射器电磁-结构-温度多物理场直接耦合分析研究。首先,基于电磁场理论推导了同步感应线圈发射器多物理场耦合方程和有限元-边界元方法求解过程;然后,利用LS-DYNA软件进行了三级同步感应线圈发射器多物理场直接耦合分析,并完成了套筒电枢发射分析;最后,得到了同步感应线圈发射器发射过程中电磁力、应力和温度随发射时间和空间结构变化规律,即电磁力、应力和温度集中在电枢尾部区域,且随发射时间逐步向前端和向内层扩散,在电枢前端内层区域,电磁力占比小于0.1%,故在兼顾发射性能和结构性能的前提下,电枢头部厚度可明显减小。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 多物理场耦合 LS-DYNA 应力 温度
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同步感应线圈发射器极性反转的影响
9
作者 张宗超 姜吉顺 +1 位作者 徐义涛 焦提操 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第12期11-15,共5页
采用逐级调试方式及自适应设计方式搭建了6级同步感应线圈炮的路模型,基于有限元软件的瞬态场路耦合模型验证了路模型的有效性。对于6级发射器,保持触发时序不变而将后3级线圈的极性反转时电枢将承受较大的制动力且电枢温升陡增,并最终... 采用逐级调试方式及自适应设计方式搭建了6级同步感应线圈炮的路模型,基于有限元软件的瞬态场路耦合模型验证了路模型的有效性。对于6级发射器,保持触发时序不变而将后3级线圈的极性反转时电枢将承受较大的制动力且电枢温升陡增,并最终导致速度下降明显,通过分析驱动线圈及电流丝电流的变化规律,探讨了产生显著制动力的原因并据此提出了延迟触发极性反转线圈的方法。仿真结果表明,采用极性反转并延迟触发能够有效提升能量转换效率。 展开更多
关键词 同步感应线圈发射器 极性反转 自适应 能量转换效率
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一种组合式同步感应线圈发射器研究
10
作者 荣先金 蔡文嘉 +2 位作者 李帆 魏伟 刘莉 《电测与仪表》 北大核心 2023年第10期188-193,共6页
同步感应线圈发射器是一类利用电磁能推进电枢的发射器。普通三级线圈发射器在加速电枢过程中形成的推力不够平滑稳定,且随着速度与推力的增大,驱动线圈易于损坏。文章提出了一种两段三级组合式同步感应线圈发射器设计方案,进而采用有... 同步感应线圈发射器是一类利用电磁能推进电枢的发射器。普通三级线圈发射器在加速电枢过程中形成的推力不够平滑稳定,且随着速度与推力的增大,驱动线圈易于损坏。文章提出了一种两段三级组合式同步感应线圈发射器设计方案,进而采用有限元仿真软件进行了场路耦合计算,对普通三级线圈同步感应发射器和新设计的发射器的电枢所受电磁力、电枢速度变化等特性的波形进行了比较。结果表明,两段三级组合式同步感应线圈发射器对电枢能产生更大的推力,且推力和加速度变化特性的波形更为平滑稳定;而且其两段三级组合式设计,能够分散线圈的径向受力,从而使驱动线圈不易损坏。物理试验结果验证了仿真计算结果的可信性。 展开更多
关键词 多级同步感应线圈发射器 场路耦合 平滑推力 电枢 有限元仿真
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