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重接型电磁推进系统机理模型的研究
| 论文题名： | 重接型电磁推进系统机理模型的研究 |
| 关键词： | 重接型电磁推进系统;工作原理;技术参数;运动方程;信号处理 |
| 摘要： | 轮轨列车,磁悬浮列车最高运营速度可达581km/h,ETT概念车的理论速度可达600km/h。利用重接电磁发射,美国将5kg的柱状弹丸加速到了335m/s,我国将1kg的柱状弹丸加速到100m/s,重接型电磁发射有无灼烧,无接触,飞行稳定等特点,在管道交通的高速驱动系统中的应用前景广阔,为此本文完成了如下探索性的工作: 首先,选择电容储能式重接发射为研究对象,根据虚功法推导出其运动方程,通过测量和计算得到电感梯度方程和电流方程,再代入运动方程可得发射的位移和速度曲线,完成了对重接型电磁发射的数值建模。 其次,利用ANSOFT对其建立动态电磁场模型,更精确地分析了电路参数和模型结构对重接发射的影响,考虑了线路电阻,铝板与线圈间隙、铝板厚度和铝板位置的因素,针对建立的模型得出了电阻越小、间隙越小、电感梯度越大发射速度越快的结论。并且对发射过程中发射体受到反向力的情况作了详细的研究和分析,发射中速度越快反力越小,但反力的减小伴随着正向推力的减小。 再次,在研究重接发射系统的损耗和效率时,对15级、120级和更多级重接发射进行分析。级数低时提高发射体的速度和级数有助于提高效率;级数过高时增加级数则效率减小。级数低时效率低是因为发射体受力距离不足,而级数过高时效率低是因发射体为受力时间不足。对于多级重接发射必须采取基于速度和位置触发的控制方式,使得发射体受力的时间和距离都足够充分,达到更高速、更高效的目标。 最后,以光电编码器为测速单元,以PWM脉冲输出为触发信号,设计了一种以DSP2812为核心芯片的测控方案,建立了一套电容储能式重接发射的机理模型实验系统。实验结果与仿真结果规律基本一致,电压达1150V的脉冲电容,放电时间为2.6ms,电流峰值为5242A,铝板旋转速度可达15r/min。 |
| 作者： | 唐杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周文祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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