文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
小型化脉冲电源模块内部电抗器的磁场及电磁力研究
姓名:俞小华
申请学位级别:硕士
专业:兵器发射理论与技术
指导教师:董健年;张军
20100601
摘要关键词:脉冲功率源、脉冲电抗器、磁感应强度、电磁力、脉冲功率源技术作为电磁发射的关键技术,具有高电压、大电流、高功率、强脉冲的特点。脉冲电抗器在其中主要起到对放电电流的限流及调整脉冲宽度的作用。随着脉冲功率源模块小型化的要求越来越高,脉冲电抗器在放电过程中产生的强磁场大大制约了模块小型化的发展要求。本文基于此应用背景,对小型化模块内部脉冲电抗器周围的磁场特征及电磁力进行研究,主要做了以下几项工作:工作特性的工程计算法,并选取适合的边界条件,建立脉冲电抗器磁场的数学模型,由脉冲电抗器的结构参数计算不同位置处三维脉冲磁场的大小。其次,由脉冲磁场的基本特点,经过理想假设,从场、路两个角度分别建模,在互感和磁场计算的基础上,推导感应导体在脉冲电抗器磁场中所受的电磁力,通过算例对电磁力主要规律进行理论分析。然后,在数学建模理论分析的基础上,利用有限元仿真软件建上加载脉冲放电回路实际电流密度,观察分析磁感应强度与电磁力的曲线和云图,将仿真结果与计算结果进行对比。最后,进行简单的实验设计对磁场特征及电磁力规律进行验证,选取霍尔探头进行磁场测量,选择压电式力传感器进行电磁力测量。为了获得更准确的磁场矢量信号,自制集成三维霍尔探头进行磁感应强度测量。为了减小力传递的测量误差,在对电磁力的实验中进行了力传动装置的合理设计,采用压电式力传感器进行实验。本文通过理论计算、建模仿真和实验测量的方法,对小型化脉冲功率源模块内部脉冲电抗器的磁场特征以及磁场中存在感应导体时所受的电磁力进行了系统的研究,为脉冲功率电源模块的小型化设计提供了良好依据。首先介绍电磁场的基础理论,将实际问题进行抽象,引出针对模块内部脉冲电抗器立脉冲电抗器的单层铜层和层铜层的二维磁场仿真模型,为了更贴近实际,在模型硕士论文小型化脉冲电源模块内部电抗器的磁场及电磁力研究
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研究生躲鲤加用声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。研究生签名:
髀论文研究背景与意义电磁发射技术的发展、概况和特点迄今为止,用于军事目的的武器发射能源经历了机械能、化学能、电能的发展过程。化学能发射武器是利用化学推进剂进行化学反应产生气体来推动物体到达高速,储能密度较高,能提供较高的功率,把物体发射到较高的速度,但化学能发射的速度存在极限,传统火炮的发射最高速度为痵,不能获得痵以上的超高速。电磁发射技术是通过某种方式将电磁能转化为动能,借助电磁力做功把弹丸发射出去,实际上是一种特殊的电气传动装置,是利用电磁力发射炮弹的现代高科技武器技术【俊@砺凵希褂玫能发射的弹丸将不受外界影响的限制,只受弹丸和线圈材料的限制,可以把弹丸加速到十几甚至几十千米/秒。与传统发射方式相比,电磁发射具有速度高、动能大、效率高、可控性好、重复性高等优点,在军事、航天等各个领域均有非常广阔的应用前景,在可在电磁发射技术研究早期,由于受各种技术条件的限制,脉冲功率源的体积较大。随着科学技术的发展,各方面技术都有了很大的提高。在现代化作战条件下,早期庞大的体积在作战时不便于操作和隐蔽,脉冲功率源逐步向小型化、模块化的方向发展,原本在大空间、大体积情况下可以忽略的电磁干扰、磁场耦合、电磁力影响等问题成为制件,它的自身特性要求磁场集中,而脉冲功率源装置具有高电压、大电流、高功率、强脉冲等特点,瞬间产生千安级的强电流,脉冲电抗器就成为小型化电源模块中主要的磁场干扰源,易对模块中其它器件产生影响而造成严重后果,因此对脉冲电抗器磁场特性年,挪威奥斯陆大学教授伯克兰弥绷骷だ茏粗毕叩缍盗邢圈进行试验,把重量为的弹丸