摘要:在电磁能推进装置工作过程中,电枢与轨道间的接触电阻动态变化对系统性能有着重要影响。针对现有研究多依赖于Holm接触电阻理论并以电枢静止状态为基础的局限性,本文采用有限元和控制变量法研究实际推进情况下枢轨动态接触电阻对电磁能推进装置运动和温度特性的影响。首先,通过实验获取膛口电压、电流、电枢速度和位移等关键参数。其次,利用ICEEMDAN ( Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise)-小波阈值组合算法对所获得信号进行降噪处理,计算实际工况下的动态变化接触电阻。分别建立考虑枢轨动态接触电阻与不考虑接触电阻情况下的电磁热力耦合有限元模型,通过对比计算结果得到动态接触电阻对电枢运动和温度特性的影响。最后与实验结果进行对比,发现动态接触电阻是影响推进装置性能的重要因素,随着电枢位移的增加,接触电阻对运动特性的影响逐渐增加。另外,动态接触电阻的存在还会使电枢表面的温度迅速升高,电枢尾翼容易发生烧蚀,进而影响电枢的加速性能。该研究为进一步分析极端条件下动态接触电阻对电磁能推进装置的性能影响提供理论支持。
文章目录
0 引言
1 实验装置与测量系统
2 动态接触电阻的求解
2.1 工作参数测试及数据处理
2.2 动态接触电阻的定量分析
3 电磁能推进装置的运动和温度特性
3.1 考虑动态接触电阻的瞬态电磁场-温度-力控制方程
3.2 考虑动态接触电阻电磁能推进装置模型
3.3 电磁能推进装置运动特性
3.4 电磁能推进装置温度场
4 结论