惯性储能交流脉冲发电机
作者：崔淑梅，吴绍朋 著
出版时间：2015年版
内容简介
《惯性储能交流脉冲发电机》是以脉冲发电机为核心内容的专著。第1章给出了高功率脉冲功率技术和高功率脉冲电源的定义，进而给出了高功率脉冲电源的典型应用、分类和未来发展情况；第2章介绍了脉冲发电机的原理、类型和发展；第3~5章分别论述了脉冲发电机的电磁设计、热管理及冷却结构设计、力学性能分析方法；第6章论述了几种典型的脉冲发电机驱动的电磁武器负载。
目录
前言
第1章 高功率脉冲电源技术概述 1
1.1 脉冲功率技术 1
1.2 高功率脉冲电源 4
1.3 高功率脉冲电源的典型应用 5
1.3.1 工业应用 5
1.3.2 军事应用 8
1.4 高功率脉冲电源种类 12
1.4.1 电容储能式脉冲电源 12
1.4.2 电感储能式脉冲电源 15
1.4.3 化学能脉冲电源 17
1.4.4 惯性储能式脉冲电源 20
1.5 脉冲功率技术的未来发展情况 26
参考文献 27
第2章 脉冲发电机基本理论 28
2.1 脉冲发电机的原理 28
2.1.1 常规发电机的基本原理 28
2.1.2 脉冲发电机的基本结构 29
2.1.3 脉冲发电机的工作原理 31
2.1.4 脉冲发电机的工作过程 35
2.2 脉冲发电机的类型 36
2.2.1 补偿形式分类 36
2.2.2 励磁方式分类 38
2.3 脉冲发电机的发展 39
参考文献 47
第3章 脉冲发电机的电磁设计 49
3.1 脉冲发电机主要尺寸、储能和功率的关系 49
3.1.1 主要尺寸与储能的关系 49
3.1.2 主要尺寸与功率的关系 50
3.2 电机极数与相数的选择原则 51
3.2.1 极数选择原则 51
3.2.2 相数选择原则 51
3.3 脉冲发电机的空载磁场分析 52
3.3.1 空芯电机 53
3.3.2 非空芯电机 54
3.4 脉冲发电机的关键参数计算 56
3.5 脉冲发电机的放电特性分析 58
3.5.1 脉冲发电机放电过程的分析 58
3.5.2 影响脉冲发电机放电电流因素的分析 61
3.5.3 空芯脉冲发电机自激建立条件的分析 63
3.6 脉冲发电机数学模型 65
3.6.1 相坐标系下空芯脉冲发电机的数学模型 66
3.6.2 交直轴坐标系下空芯脉冲发电机的数学模型 68
3.7 脉冲发电机有限元建模方法 71
3.8 脉冲发电机设计流程 73
3.9 设计实例 74
3.9.1 双轴补偿的提出 74
3.9.2 双轴补偿空芯CPA的等效电感分析 76
3.9.3 双轴补偿空芯CPA的双轴匹配设计 78
3.9.4 双轴补偿空芯CPA的设计参数及仿真模型 79
3.9.5 双轴补偿空芯CPA的单脉冲放电特性分析 80
3.9.6 双轴补偿空芯CPA的多脉冲放电特性分析 86
参考文献 90
第4章 脉冲发电机的热管理研究 91
4.1 脉冲发电机温度场分析 91
4.1.1 基本传热学理论 91
4.1.2 电机温度场计算方法 92
4.1.3 空芯CPA温度场分析 94
4.1.4 空芯CPA温度场分析实例 102
4.2 脉冲发电机冷却计算基础 107
4.2.1 计算流体动力学基础 107
4.2.2 Ansys CFX流场计算的主要步骤 108
4.2.3 电机冷却方式 110
4.3 脉冲发电机的冷却设计 111
4.3.1 主动冷却结构1 111
4.3.2 主动冷却结构2 113
4.3.3 两种冷却结构的比较 116
参考文献 116
第5章 脉冲发电机力学性能 118
5.1 脉冲发电机力学性能的分析理论 118
5.1.1 脉冲发电机的机械应力 118
5.1.2 脉冲发电机的电磁应力 119
5.2 脉冲发电机的应力研究方法 120
5.2.1 机械应力的研究方法 120
5.2.2 电磁应力的研究方法 122
5.3 脉冲发电机应力场分析 124
5.3.1 电磁应力分析 125
5.3.2 机械应力分析 128
5.4 脉冲发电机动力学特性研究 136
5.4.1 高速转子动力学研究现状 137
5.4.2 临界转速及模态分析 137
参考文献 138
第6章 脉冲电源的电磁武器负载 140
6.1 轨道炮 140
6.1.1 基本原理 140
6.1.2 负载特性 141
6.1.3 关键技术问题 143
6.2 线圈炮 145
6.2.1 基本原理 145
6.2.2 关键技术问题 147
6.3 电热化学炮 148
6.3.1 电热化学炮的工作原理 148
6.3.2 电热化学炮的负载特性 149
6.3.3 未来发现前景与关键技术 150
6.4 空芯CPA及其负载系统的联合仿真模型 153
参考文献 154
彩图
