非致命防暴电磁枪威力控制系统研究

非致命防暴动能武器的使用安全性决定了武器的使用价值;针对防暴电磁枪使用环境,为提高电磁枪使用过程中的安全性和可靠性,需要设计电磁枪威力调节系统;分析了威力控制系统的工作原理,并设计了非致命电磁枪的威力控制系统,实现了弹丸初始动能的自动调节;介绍了系统的设计思路、总体方案、硬件电路和软件流程图;通过试验,检验了系统工作的可行性,弹丸最大动能误差小于2J,为开展非致命防暴电磁枪的工程化研制奠定了基础。     

电磁驱动器放电电流数据采集系统设计

针对电磁驱动器的重要参数——放电电流所处的特殊测量环境,利用罗果夫斯基线圈,基于高速AD转换器Max113,设计了冲击大电流的数据采集系统。分析了系统的工作原理,介绍了硬件电路和数据采集程序。     

无刷直线直流电机非换相期间推力分析

在电磁弹射过程中,抑制推力波动具有很重要的意义,并且要保持推力恒定,而速度对推力具有很大的影响,因此在本文中重点分析速度对推力的影响.首先建立了非换相期间无刷直线直流电机(BLDCLM)的数学模型,对数学模型进行了求解,推导出电流、推力的解析式;详细分析了PWM调制占空比、速度、反电动势系数对推力的影响,其中反电动势系数的分析结果对电机的设计具有重要的参考意义.最后,通过采用直接搜索的方法获得最优的占空比,来补偿增大的速度引起的推力下降.     

磁通压缩发电机的基本问题(I)

讨论了磁通压缩发电机(MFCG)的定义、工作原理、特征及其系统分类。虽然发电本身是通过外力做功获得电磁能的过程,但具体地,从空间电磁场角度,MFCG是通过压缩磁场所占空间以增大磁场密度的过程;按照电路模型,MFCG是通过减少电感以增大电流的过程。针对理想螺线管两种典型的工作模式,讨论了磁通守恒原理并论述了两种定义的一致性。总结了MFCG区别于普通发电机的根本特征,鉴于MFCG种类繁多,依据绕组结构和形状、电枢运动方式、适用的物理原理、应用领域等特性对19类MFCG进行了系统分类,并分别讨论了各类别的技术特征。这些基础性工作对MFCG概念研究和技术革新有重要参考意义。     

静止条件下轨道炮电流分布特征仿真

目前电磁轨道炮研究的主要问题之一是发生在轨道和电枢之间的放电烧蚀。造成烧蚀的主要原因是轨道和电枢中电流分布的不均匀性。针对静止条件下5种典型的轨道-电枢结构,采用Ansoft12有限元分析软件,对比仿真分析了电流密度分布,结果表明:跑道截面轨道-马鞍体结构电枢的轨道炮具有最均匀的电流密度分布现像;矩形截面轨道-长方体结构电枢的轨道炮具有最大的不均匀电流分布特征。上述结论对抑制放电烧蚀、改善刨削和延长轨道使用寿命等方面有重要参考意义。     

电容器参数对最佳发射初始位置影响的研究

目前国内外电磁发射技术发展迅速,论述了电磁炮在军事上的应用,详细介绍线圈炮的工作原理与分类,并通过试验研究发射初始位置对炮口初速和相应效率的影响.     

两种不同基体渗硼层的磨损试验及摩擦学特性分析

介绍了采用45钢和渗碳20钢两种基体进行固体渗硼,将得到的试样作滑动摩擦磨损试验,借助试验过程中所获得各项数据以及显微组织观察,分析了结果发生的原因,提出了有参考价值的结论.     

激光共晶化渗硼层磨粒磨损试验研究

采用激光+固体渗硼的复合工艺对试样进行热处理,选择合理的激光工艺参数能得到表面完整的硼共晶层.为了进一步探讨渗层的实用价值,特进行了磨粒磨损试验.借助电子显微镜观察试样表面的磨损形貌,用精密天平称重获得试样的磨损曲线,并得到了有意义的结论.     

电磁驱动器冷却系统设计与实现

为确保电磁驱动器发射实验的顺利进行,需要对驱动线圈的温度进行实时监测与调节.因此,设计了一种基于CAN总线技术、数字化温度采集技术以及单片机控制技术的分布式温度实时监测与调节系统.通过对传感器数据采集、传感器数据处理、CAN总线通信、电机控制及报警、数据显示5个部分主体电路的设计、调试,以及对下位机软件的设计与调试,在实验中解决了驱动线圈温度采集与调节问题,实现了对驱动线圈内部温度的实时监测及调节.     

单级感应线圈炮工作过程的动态仿真

为了更好地对多级同步感应线圈炮进行设计和试验研究,为储能脉冲电容器驱动的单级感应线圈炮建立了描述其动态工作过程的数学模型(包括电路方程和电枢运动方程),并利用Ansoft有限元分析软件和2-D瞬态求解器进行了仿真研究。这种方法可以避免驱动线圈自感、电枢自感以及驱动线圈与电枢之间互感等参数计算的难题。仿真结果给出了驱动电流波形、电枢受到的电磁力、位移以及速度等参数随时间变化的波形。这对于预测单级感应线圈炮的加速性能具有十分重要的意义。仿真结果表明:感应线圈炮的主要加速作用发生在驱动电流的第1个半周期内(主要加速时间小于半周期),驱动电流有时对电枢起制动作用,制动作用范围与感应线圈炮的初始工作状况有关。研究结果表明:该仿真方法可用于对单级感应线圈炮的最佳初始位置进行优化,也可用于多级同步感应线圈炮工作过程的动态仿真。