|
|
|
|
مدلسازی تفنگ ریلی الکترومغناطیسی و تحلیل عملکرد آن
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
اللهیاری مجتبی ,شیری عباس
|
|
منبع
|
الكترومغناطيس كاربردي - 1398 - دوره : 7 - شماره : 1 - صفحه:61 -72
|
|
چکیده
|
با توجه به این که تفنگ ریلی یک سامانه الکترومکانیکی است، حل هم زمان معادلات الکتریکی و مکانیکی آن، به راحتی قابل انجام نیست. در این مقاله، روشی بر پایه مدل مداری برای تحلیل تفنگ ریلی ارائه می شود که در آن ابتدا مدار معادل تفنگ ریلی استخراج شده و سپس معادلات دیفرانسیل بیان‌کننده فیزیک حاکم بر سامانه به دست می آید. سپس با استفاده از حل این معادلات به روش رانگ کوتای مرتبه 4، به شبیه سازی تفنگ ریلی پرداخته می شود. مزیت اصلی روش ارائه شده، این است که با توجه به سریع بودن آن، می‌توان به راحتی در بحث بررسی حساسیت و بهینه سازی طراحی استفاده کرد؛ در صورتی که با استفاده از روش اجزای محدود، این موارد به واسطه کندی آن تقریباً غیرممکن است. در ادامه با استفاده از روش پیشنهادی، سامانه مورد نظر شبیه سازی شده و رفتار آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تاثیر تغییرات پارامترهای ساختاری تفنگ ریلی بر روی سرعت، بازده و نیروی وارد بر آرمیچر بررسی شده است. برای تایید نتایج به دست آمده، از روش اجزای محدود سه بعدی نقطه به نقطه استفاده شده که نتایج آن، نتایج روش ارائه شده را تایید می کند.
|
|
کلیدواژه
|
پرتاب کننده الکترومغناطیسی، تفنگ ریلی، مدار معادل، اجزای محدود، بازده، نیروی الکترومغناطیسی
|
|
آدرس
|
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی, دانشکده مهندسی برق, ایران, دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی, دانشکده مهندسی برق, گروه قدرت, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
abbas.shiri@sru.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Modeling of Electromagnetic Railgun and Analysis of its Performance
|
|
|
|
|
Authors
|
Allahyari Mojtaba ,Shiri Abbas
|
|
Abstract
|
Since railgun is an electromechanical system, it is not easy to simultaneously solve the electrical and mechanical equations. In this paper, a method based on a circuit model is presented for the analysis of the railgun, in which, its equivalent circuit is extracted and the differential equations describing its behavior are obtained. Using the 4th order RungeKutta method solution to theses equations, railgun simulation is performed. The main advantage of the proposed method is that due to its calculation speed, it can be easily used in the sensitivity analysis and design optimization, while these issues are almost impossible with finite element method, due to their slowness. Then, by employing the proposed method, the system has been simulated and its behavior has been studied. Also, the effect of the railgun structural parameters’ variations on the velocity, efficiency and force applied to the armature has been investigated. To validate the proposed method, the point to point 3D finite element method is employed. The results of the finite element method are close enough to the results of the proposed method, confirming the accuracy of the latter.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|