Антиплагиат (1220518), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Патентный поиск показал, что на сегодняшний день имеется немного работ,посвящ енных э лектромагнитному ускорению тел.Для первых двух патентов характерно то, что изобретения относятся к области вооруж ения, в частности кэ лектромагнитным пусковым установкам.Многоступенчатый линейный э лектромагнитный ускоритель соленоидального типа содерж ит ферромагнитный снаряд,ц илиндрический немагнитный ствол с соосно закрепленными на нем тяговыми соленоидами, средства коммутац ии обмотоксоленоидов по сигналам управляющ его устройства и конденсаторные источники э нергии. Соленоиды объединены вгруппы с раздельным питанием.
При выключении соленоида в одной группе его э нергия самоиндукц ии направляется вконденсаторный источник питания другой группы. Соленоиды питаются посредством продольных силовых шин.2.1 Многоступенчатый ускоритель с бегущ им переключением соленоидовОсновной задачей предлож енного решения является построение э ффективного ускорителя с большимколичествомступеней, обеспечивающ его частичную рекуперац ию э нергии самоиндукц ии при сильных магнитных полях,позволяющ его разместить соленоиды на стволе без промеж утков меж ду ступенями, имеющ его высокую надёж ность ипомехозащ ищ енность при простой компактной конструкц ии и малом количестве силовых э лектрических ц епей. На рисунке2.1 показана схема соединения основных частей ускорителя с двумя поочерёдно включаемыми группами соленоидов.Многоступенчатый э лектромагнитный ускоритель устроен следующ им образом: ферромагнитный снаряд 1 движ етсявнутри ц илиндрического немагнитного ствола 2 и ускоряется за счёт магнитного поля тяговых соленоидов 3, сооснозакрепленных на стволе.
Соленоиды имеют дополнительные сенсорные обмотки 4, сигнал которых открывает тиристорныеключи 5 соленоидов.1 – ферромагнитный снаряд; 2 – ствол; 3 - тяговый соленоид с основной силовой обмоткой; 4 - дополнительная сенсорнаяобмотка тягового соленоида; 5 - тиристорный ключ; 6 – силовые шины питания; 7 - управляющ ее устройство; 8 транзисторный групповой ключ; 9 – силовые шины коммутац ии; 10 - ц епь рекуперац ии э нергии; 11 - конденсаторныйисточник э нергииРисунок 2.1 – Схема соединения основныхчастей ускорителяПитание соленоидов осущ ествляется посредством шин питания 6. Тиристорный ключ первой ступени управляетсянепосредственно сигналом управляющ его устройства 7, а тиристорные ключи всех остальных ступеней управляютсядополнительными обмотками.
Нечётные и чётные соленоиды с индивидуальными тиристорными ключами объединены в двегруппы.Управляющ ее устройство формирует сигналы для поочерёдного открытия и закрытия транзисторных групповых ключей 8.Каж дый такой ключ коммутирует свою группу соленоидов через шины коммутац ии 9. При э том шины коммутац ии черезрекуперац ионные ц епи 10 соединены с конденсаторными источниками э нергии 11 противополож ной группы.Силовые шины питания и шины коммутац ии пролож ены вдоль ускорителя, а индивидуальные тиристорные ключиустановлены рядом с каж дой ступенью и подключены к сенсорным обмоткам предыдущ их ступеней. Такая компоновкапозволяет при увеличении числа ступеней ускорителя сохранить компактность и малое количество соединительных исиловых ц епей.2.2 Многоступенчатый ускоритель с датчиком ускоренияМногоступенчатый э лектромагнитный ускоритель устроен следующ им образом (рисунок 2.2): ферромагнитный снаряд 1движ етсявнутри ц илиндрического немагнитного ствола 2 и ускоряется за счет магнитного поля тяговых соленоидов 3,соосно закрепленных на стволе и работающ их поочередно.В управляющ ее устройство 4 поступает от датчика 5 информац ия о линейном ускорении ствола, вызванном силой отдачиускоряемого снаряда.
На основе информац ии от датчика ускорения управляющ ее устройство производит управлениесредствами коммутац ии 6, поочередно подключая соленоиды к конденсаторному источнику 7.Рисунок 2.2 – схема устройства э лектромагнитного ускорителяУпрощ енно работа ускорителя происходит следующ им образом.В начальный момент по сигналу управляющ его устройства включается ток в обмотке первого соленоида. Силаэ лектромагнитного взаимодействия, возникающ ая меж ду соленоидом и снарядом, действует на оба э тих объекта, вызываяих встречное ускорение, противополож ное по направлению. При э том сила, действующ ая на снаряд, вызывает егоускоренное движ ение внутрь соленоида, в сторону ц ели, а сила, действующ ая на соленоид, вызывает разгон всегоускорителя в сторону, противополож ную движ ению снаряда – возникает отдача.Датчик ускорения движ ется совместно со стволом и вырабатывает информац ионный сигнал, пропорц иональныйhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12976309&repNumb=17/2026.05.2015Антиплагиатмгновенному значению ускорения ствола.
В э то время снаряд продолж ает втягиваться внутрь соленоида. По мереприближ ения снаряда к полож ению полного втягивания сила взаимодействия соленоида и снаряда уменьшается и вполож ении полного втягивания становится равной нулю.В э тот момент для предотвращ ения тормож ения снаряда при дальнейшем движ ении из соленоида необходимо отключитьток в э том соленоиде и включить ток в следующ ем. В э тот ж е момент снаряд, покидая соленоид, движ ется по инерц иивперед, в сторону ц ели, к следующ ему соленоиду, а весь ускоритель под действием отдачи первой ступени движ ется поинерц ии назад.В точке полного втягивания снаряда внутрь соленоида ускорение снаряда и сила отдачи равны нулю, и датчик ускорениявыдает сигнал нулевого уровня.
Такое значение сигнала от датчика является информац ией о точном нахож дении снарядав полож ении полного втягивания внутри соленоида. На основе э того сигнала датчика управляющ ее устройствовыключает ток в отработавшем соленоиде и включает ток в соленоиде следующ ей ступени.Снаряд и следующ ий соленоид начинают взаимодействие и снова появляется ускорение, увеличивающ ее скоростьдвиж ения снаряда к ц ели и увеличивающ ееотдачу, увеличивая скорость движ ения всего ускорителя в направлении,противополож ном движ ению снаряда. На датчике ускорения снова возникает сигнал, соответствующ ий ускорению стволапри отдаче.Как только сигнал прекратится, управляющ ее устройство выключит ток во втором соленоиде и включит ток в следующ ем,третьем соленоиде.
Таким образом, происходит поочередное включение всех ступеней ускорителя на основе сигналаединственного датчика ускорения.В реальной конструкц ии после отключения соленоида от конденсаторного источника ток в обмотке соленоида исчезаетне мгновенно, а вследствие индуктивности обмотки сниж ается за некоторое время выключения, зависящ ее от ц епейгашения ЭДС самоиндукц ии обмотки соленоида и перегрузочной способности средств коммутац ии. Поэ тому управляющ ееустройство начинает переключение ступеней заблаговременно, не дож идаясь точного полож ения полного втягиванияснаряда в соленоид.Для э того за время работы каж дой ступени управляющ ее устройство фиксирует максимальный уровень сигнала отдатчика, соответствующ ий максимальному ускорению ступени, и начинает отключение соленоида при сниж енииускорения ниж е некоторого значения, зависящ его от зафиксированногомаксимального уровня.
Таким образом, к моментуполного втягивания дроби ток в обмотке соленоида успевает снизиться до несущ ественной величины и при работе непроисходит тормож ения дроби при её вылете из соленоида.2.3 Электромагнитный ускоритель метаемого телаИзобретение относится к э лектротехнике - э лектромагнитным ускорителям массы, и мож ет быть использовано для метанияферромагнитных тел. Техническим результатом является увеличение э ффективности преобразования э лектромагнитнойэ нергии в кинетическую.
Устройство состоит из катушек с располож енным внутри них по осевой линии ц илиндрическимнемагнитным стволом для метаемого тела, средств раздельного питания каж дой из катушек и средств коммутац ии ц епейпитания каж дой из катушек. Катушки выполнены с магнитопроводами.
Каж дая пара рядом располож енных катушекохвачена общ им для э тих двух катушек магнитопроводом. Кроме того, каж дые из любых трех последовательнорасполож енных рядом катушек имеют пространственно разнесенные (повернутые относительно оси ствола)магнитопроводы – первый магнитопровод повернут относительно второго магнитопровода вокруг оси ствола такимобразом, чтобы минимизировать влияние магнитных полей рассеянияодного магнитопровода на другой. Причем первыйиз э тих магнитопроводов охватывает первую и вторую катушки, а второй охватывает вторую и третью катушки и т.д.Меж ду магнитопроводами имеется немагнитный участок; они образуют практически независимые и не связанные меж дусобой магнитные ц епи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
