《慣性儲能交流脈沖發(fā)電機》是以脈沖發(fā)電機為核心內(nèi)容的專著。第1章給出了高功率脈沖功率技術(shù)和高功率脈沖電源的定義，進而給出了高功率脈沖電源的典型應(yīng)用、分類和未來發(fā)展情況；第2章介紹了脈沖發(fā)電機的原理、類型和發(fā)展；第3~5章分別論述了脈沖發(fā)電機的電磁設(shè)計、熱管理及冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)性能分析方法；第6章論述了幾種典型的脈沖發(fā)電機驅(qū)動的電磁武器負(fù)載。
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目錄
前言
第1章 高功率脈沖電源技術(shù)概述 1
1.1 脈沖功率技術(shù) 1
1.2 高功率脈沖電源 4
1.3 高功率脈沖電源的典型應(yīng)用 5
1.3.1 工業(yè)應(yīng)用 5
1.3.2 軍事應(yīng)用 8
1.4 高功率脈沖電源種類 12
1.4.1 電容儲能式脈沖電源 12
1.4.2 電感儲能式脈沖電源 15
1.4.3 化學(xué)能脈沖電源 17
1.4.4 慣性儲能式脈沖電源 20
1.5 脈沖功率技術(shù)的未來發(fā)展情況 26
參考文獻 27
第2章 脈沖發(fā)電機基本理論 28
2.1 脈沖發(fā)電機的原理 28
2.1.1 常規(guī)發(fā)電機的基本原理 28
2.1.2 脈沖發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu) 29
2.1.3 脈沖發(fā)電機的工作原理 31
2.1.4 脈沖發(fā)電機的工作過程 35
2.2 脈沖發(fā)電機的類型 36
2.2.1 補償形式分類 36
2.2.2 勵磁方式分類 38
2.3 脈沖發(fā)電機的發(fā)展 39
參考文獻 47
第3章 脈沖發(fā)電機的電磁設(shè)計 49
3.1 脈沖發(fā)電機主要尺寸、儲能和功率的關(guān)系 49
3.1.1 主要尺寸與儲能的關(guān)系 49
3.1.2 主要尺寸與功率的關(guān)系 50
3.2 電機極數(shù)與相數(shù)的選擇原則 51
3.2.1 極數(shù)選擇原則 51
3.2.2 相數(shù)選擇原則 51
3.3 脈沖發(fā)電機的空載磁場分析 52
3.3.1 空芯電機 53
3.3.2 非空芯電機 54
3.4 脈沖發(fā)電機的關(guān)鍵參數(shù)計算 56
3.5 脈沖發(fā)電機的放電特性分析 58
3.5.1 脈沖發(fā)電機放電過程的分析 58
3.5.2 影響脈沖發(fā)電機放電電流因素的分析 61
3.5.3 空芯脈沖發(fā)電機自激建立條件的分析 63
3.6 脈沖發(fā)電機數(shù)學(xué)模型 65
3.6.1 相坐標(biāo)系下空芯脈沖發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 66
3.6.2 交直軸坐標(biāo)系下空芯脈沖發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 68
3.7 脈沖發(fā)電機有限元建模方法 71
3.8 脈沖發(fā)電機設(shè)計流程 73
3.9 設(shè)計實例 74
3.9.1 雙軸補償?shù)奶岢?74
3.9.2 雙軸補償空芯CPA的等效電感分析 76
3.9.3 雙軸補償空芯CPA的雙軸匹配設(shè)計 78
3.9.4 雙軸補償空芯CPA的設(shè)計參數(shù)及仿真模型 79
3.9.5 雙軸補償空芯CPA的單脈沖放電特性分析 80
3.9.6 雙軸補償空芯CPA的多脈沖放電特性分析 86
參考文獻 90
第4章 脈沖發(fā)電機的熱管理研究 91
4.1 脈沖發(fā)電機溫度場分析 91
4.1.1 基本傳熱學(xué)理論 91
4.1.2 電機溫度場計算方法 92
4.1.3 空芯CPA溫度場分析 94
4.1.4 空芯CPA溫度場分析實例 102
4.2 脈沖發(fā)電機冷卻計算基礎(chǔ) 107
4.2.1 計算流體動力學(xué)基礎(chǔ) 107
4.2.2 Ansys CFX流場計算的主要步驟 108
4.2.3 電機冷卻方式 110
4.3 脈沖發(fā)電機的冷卻設(shè)計 111
4.3.1 主動冷卻結(jié)構(gòu)1 111
4.3.2 主動冷卻結(jié)構(gòu)2 113
4.3.3 兩種冷卻結(jié)構(gòu)的比較 116
參考文獻 116
第5章 脈沖發(fā)電機力學(xué)性能 118
5.1 脈沖發(fā)電機力學(xué)性能的分析理論 118
5.1.1 脈沖發(fā)電機的機械應(yīng)力 118
5.1.2 脈沖發(fā)電機的電磁應(yīng)力 119
5.2 脈沖發(fā)電機的應(yīng)力研究方法 120
5.2.1 機械應(yīng)力的研究方法 120
5.2.2 電磁應(yīng)力的研究方法 122
5.3 脈沖發(fā)電機應(yīng)力場分析 124
5.3.1 電磁應(yīng)力分析 125
5.3.2 機械應(yīng)力分析 128
5.4 脈沖發(fā)電機動力學(xué)特性研究 136
5.4.1 高速轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究現(xiàn)狀 137
5.4.2 臨界轉(zhuǎn)速及模態(tài)分析 137
參考文獻 138
第6章 脈沖電源的電磁武器負(fù)載 140
6.1 軌道炮 140
6.1.1 基本原理 140
6.1.2 負(fù)載特性 141
6.1.3 關(guān)鍵技術(shù)問題 143
6.2 線圈炮 145
6.2.1 基本原理 145
6.2.2 關(guān)鍵技術(shù)問題 147
6.3 電熱化學(xué)炮 148
6.3.1 電熱化學(xué)炮的工作原理 148
6.3.2 電熱化學(xué)炮的負(fù)載特性 149
6.3.3 未來發(fā)現(xiàn)前景與關(guān)鍵技術(shù) 150
6.4 空芯CPA及其負(fù)載系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型 153
參考文獻 154
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