重接型電磁推進(jìn)系統(tǒng)機(jī)理模型的研究.pdf

1、輪軌列車(chē),磁懸浮列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)581km/h,ETT概念車(chē)的理論速度可達(dá)600km/h。利用重接電磁發(fā)射,美國(guó)將5kg的柱狀彈丸加速到了335m/s,我國(guó)將1kg的柱狀彈丸加速到100m/s,重接型電磁發(fā)射有無(wú)灼燒,無(wú)接觸,飛行穩(wěn)定等特點(diǎn),在管道交通的高速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用前景廣闊,為此本文完成了如下探索性的工作:
　　 首先,選擇電容儲(chǔ)能式重接發(fā)射為研究對(duì)象,根據(jù)虛功法推導(dǎo)出其運(yùn)動(dòng)方程,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到電感梯度方程和電流

2、方程,再代入運(yùn)動(dòng)方程可得發(fā)射的位移和速度曲線,完成了對(duì)重接型電磁發(fā)射的數(shù)值建模。
　　 其次,利用ANSOFT對(duì)其建立動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)模型,更精確地分析了電路參數(shù)和模型結(jié)構(gòu)對(duì)重接發(fā)射的影響,考慮了線路電阻,鋁板與線圈間隙、鋁板厚度和鋁板位置的因素,針對(duì)建立的模型得出了電阻越小、間隙越小、電感梯度越大發(fā)射速度越快的結(jié)論。并且對(duì)發(fā)射過(guò)程中發(fā)射體受到反向力的情況作了詳細(xì)的研究和分析,發(fā)射中速度越快反力越小,但反力的減小伴隨著正向推力的減小。

3、
　　 再次,在研究重接發(fā)射系統(tǒng)的損耗和效率時(shí),對(duì)15級(jí)、120級(jí)和更多級(jí)重接發(fā)射進(jìn)行分析。級(jí)數(shù)低時(shí)提高發(fā)射體的速度和級(jí)數(shù)有助于提高效率;級(jí)數(shù)過(guò)高時(shí)增加級(jí)數(shù)則效率減小。級(jí)數(shù)低時(shí)效率低是因?yàn)榘l(fā)射體受力距離不足,而級(jí)數(shù)過(guò)高時(shí)效率低是因發(fā)射體為受力時(shí)間不足。對(duì)于多級(jí)重接發(fā)射必須采取基于速度和位置觸發(fā)的控制方式,使得發(fā)射體受力的時(shí)間和距離都足夠充分,達(dá)到更高速、更高效的目標(biāo)。
　　 最后,以光電編碼器為測(cè)速單元,以PWM脈沖輸出