文档介绍：word
word
标准文档
word
电磁弹射原理和前景探讨
.
摘要：本文介绍了电磁弹射技术的原理和特点，尤其深入阐述了电磁学原理在该技术里的应用。本文还
展望了电磁弹射技术在军事，〔5〕
-------推动动子滑块所需的电磁力；
-------加速运动的动子滑块的惯性力，方向与运动方向相反；-------动子质量；--------动子的加速度；
------动子滑块在定子上运动时，滚轮与导轨的摩擦力；-----接触面之间的正压力；
-------接触面之间的摩擦系数；-------动子滑块运动时所受的风的阻力。
其中，是风阻系数，是动子滑块的迎风面积。
设动子运动位移为X，时间为t,整理〔1〕~(5)式，得
word
word
标准文档
word
(b)制动时，动子将受到制动电磁力、风阻力、摩擦阻力、机械制动力作用。动子滑块减速段简化受力分析
动子滑块减速段受力分析
动子受力作用方程：
为电磁制动力 为机械制动力
〔4〕永磁无刷直线直流电机的推力公式为：
式中：M —— 电机定子的绕组总数；
K----- 绕组的序号；
---代表第K 个绕组所包围的磁通
X----磁极运动方向坐标；
------ 铁心齿的宽度；
------铁心齿外表沿X分布的磁通密度函数；
N—— 绕组匝数；
L----- 铁芯齿长度；
I—— 初级绕组电流。
动子以初速度 开始运动，此时直线电机通入电流，，如此产生的洛仑兹力会使动子进一步加速，在时间t内达到起飞速度，飞机与动子拖钩别离，而高速运动的动子如此迅速在短距离内停下来，再在电磁力作用下，返回初始位置，一个工作循环完毕。
word
word
标准文档
word
电磁弹射器工作过程示意图
〔二〕电磁弹射器电机选型
直线电机类型较多，主要集中在两种类型的选择，永磁直线电机和直线感应电机。二者区别仅在于动子构成。永磁式电机的动子是将永磁铁嵌在非磁感应材料构成的框架中，而感应电机的动子如此由大面积铜板构成，两种类型各有利弊。有关研究明确，永磁直线电机比感应电机具有明显优势：力能指标高、体积小、重量轻，且具有发电制动功能。而直线感应电机还存在发热高、结构复杂、不方便维护的缺点。现在看来，永磁直线同步电机将是首选。下面介绍永磁直线电机
永磁直线电机
〔1〕电磁推力
动圈式永磁电机工作时，动圈上承受的电磁推力，可以认为有两个分量合成。一是由永磁体产生的空载线圈与动圈电流相互作用产生的主电磁推力；二是由于磁路对线圈不对称，单独存在动圈电流时的磁阻推力。即
word
word
标准文档
word
〔2〕力移特性分析
永磁直线电机的相方程式
式中P为微分算子， ，是各相绕组的自感和互感；为永磁体与初级各相绕组的互感，是初级各相电流；为初级各相的电阻；为永磁体的等效定子电流。
永磁体与初级各相绕组的互感为
为极距；X为动子磁轴与初级A相相绕组磁轴之间的实际运行距离;为互感系数
且，为空载电势幅值。
以A相初级绕组为参考轴，三相电流为
word
word
标准文档
word
其中电磁场理论，永磁电机的磁场能量为为永磁体的等效磁链。
继而的永磁直线电动机的电磁推力为
其中
3个位置的正弦信号为，三相对称绕组的电流
所以综合以上各式得电磁推力为
〔3〕推力波动优化 磁阻力分析
word
word
标准文档
word
式中，为初级长度，将DF展开为傅里叶级数
，从而得
因此，对于任意有限长度的初级铁心，其为
，式中
DF最小化分析
从上述分析中可以得出，合成的DF幅值与初级长度密切相关。因此可以选择适宜的长度减小DF的幅值，即使的绝对值最小，即
优化的值为
但一般情况下，不可能完全消除DF，消除DF基波的优化长度为
〔三〕电磁弹射器储能设计
储能的目的是给直线电机提供瞬时高能量。从目前的资料看，储能技术可有三种， 即飞轮储能、电容储能、超导磁储能。飞轮储能开展应用较早，电容储能和超导磁储能是近年开展的新技术。飞轮储能方式有储能密度大、效率高、寿命长、维护本钱低等优点。储能电容既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理，与蓄电池组构成储能系统，循环使用寿命长，近年研究应用越来越成熟。
word
word
标准文档
word
〔四〕无人机电磁弹射原理
无人机电磁弹射起飞装置主要由两根互相平行且具有一定发