直流螺旋线圈电磁发射器的能量转换效率

TM303.1; 综合考虑换向过程、炮口剩余磁能和电阻的能量损耗等因素,建立等效电路模型,通过理论、数值计算和实验的方法,对比分析了常规螺旋发射器和一种新型螺旋发射器的效率.结果表明:电阻焦耳热损耗的能量最大,其次是换向磁能损失,而炮口剩余磁能损失最小.降低电阻、增大互感梯度、减小驱动线圈单元的匝数、增大工作电流等方式可以有效提高发射器的能量转换效率.然而,较大的互感梯度也会带来较大的换向磁能和炮口磁能损失,造成炮管烧蚀甚至损坏、能量泄放和效率降低.另外,恒流工作模式的螺旋发射器理论效率超过轨道炮,且新型螺旋发射器结构的理论效率接近100％,未来有望在超导或较低电阻的情况下实现应用....

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Published in国防科技大学学报 Vol. 40; no. 5; pp. 103 - 145
Main Authors 杨栋, 刘振祥, 舒挺, 杨丽佳, 沈志, 欧阳建明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 莆田学院机电工程学院,福建莆田 351100%国防科技大学文理学院,湖南长沙,410073%国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南长沙,410073 28.10.2018
国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南长沙 410073
Subjects
电磁发射
线圈炮
螺旋线圈发射器
能量转换效率
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.201805016

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Summary:TM303.1; 综合考虑换向过程、炮口剩余磁能和电阻的能量损耗等因素,建立等效电路模型,通过理论、数值计算和实验的方法,对比分析了常规螺旋发射器和一种新型螺旋发射器的效率.结果表明:电阻焦耳热损耗的能量最大,其次是换向磁能损失,而炮口剩余磁能损失最小.降低电阻、增大互感梯度、减小驱动线圈单元的匝数、增大工作电流等方式可以有效提高发射器的能量转换效率.然而,较大的互感梯度也会带来较大的换向磁能和炮口磁能损失,造成炮管烧蚀甚至损坏、能量泄放和效率降低.另外,恒流工作模式的螺旋发射器理论效率超过轨道炮,且新型螺旋发射器结构的理论效率接近100％,未来有望在超导或较低电阻的情况下实现应用.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.201805016