电磁轨道炮脉冲电源设计PPT课件
《轨道电路》PPT课件 (2)
f)列车运行速度不超过120时非自动闭塞区段的集中联锁车站，进站预告信 号机处的钢轨绝缘，宜安装在预告信号机前方100处。
g)异型钢轨接头处不得安装钢轨绝缘。 h)在平交道口处的钢轨绝缘，应安装在公路路面两侧外不小于2处。桥梁
（隧道）护轮轨上应安装钢轨绝缘。
精选课件ppt
21
第三节 25HZ轨道电路
一、电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求
1、必须采用非工频制式的轨道电路 钢轨既是牵引电流的回流通道，又是轨道电路信号电流的传输通道。 2、必须采用双轨条式轨道电路 用扼流变压器沟通牵引电流成双轨条回流，轨道电路处于平衡状态， 便于实现站内电码化。 3、交叉渡线上两根直股都通过牵引电流时应增加绝缘节 4、钢轨接续线的截面加大 5、道岔跳线和钢轨引接线截面加大，引接线等阻
精选课件ppt
19
五、钢轨绝缘节的设置
《铁路信号维护规则》技术标准
4.1.8. 轨道电路钢轨绝缘的设置应符合下列要求：
a)在道岔区段，设于警冲标(fouling post)内方的钢轨绝缘，除双动道岔渡 线上的绝缘外，其安装位置距警冲标不得小于3.5m，如下图所示。当不得 已必须装于警冲标内方小于3.5m处时，应按侵入限界考虑。
第三章 轨道电路
是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路， 是铁路信号的重要基础设备，它的性能直接影 响行车安全和运输效率。
精选课件ppt
1
第一节 轨道电Байду номын сангаас概述
一、轨道电路的基本原理
1、组成： 钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）等
电磁炮基本原理及发展趋势(带图带公式)
随着材料科学的发展,复合装甲、高强度陶瓷装甲、贫铀装甲的使用,以及爆炸反应装甲的出现,大大提高了装甲的抗毁能力,对破甲技术提出更高的要求。
为此,人们在相继研制出一系列新型破、穿甲战斗部的同时,也注意开发研究某些新概念超高速动能穿甲武器,电磁炮就是其中一种。
电磁炮的基本原理电磁炮是利用物理学中运动电荷或载流导体在磁场中受到电磁力(即洛伦兹力) 作用的基本原理来加速弹丸的。
根据加速方式,电磁炮可分为导轨炮和线圈炮。
图1 导轨炮工作原理导轨炮导轨炮的工作原理如图1 所示。
主要由一对平行导轨和夹在其间可移动的电枢及电源、开关等组成。
当开关闭合时,向一条导轨输入强大的电流,经过电枢沿另一条导轨流回。
载流电枢在导轨电流产生的磁场中受到洛伦兹力的作用而被加速,将弹丸射出。
电枢弹丸所受的力可表示为F = L′I2/ 2 , (1)其中F 为洛伦兹力(N) 、L′为导轨电感梯度( H/m) 、I 为电流强度(A) 。
弹丸的加速度则为a = F/ m = L′I2/ 2 m , (2)式中a 为加速度(m/ s2) 、m 为电枢与弹丸的质量之和(kg) 。
由(2) 式可见,导轨中的电流强度越大,弹丸的加速度就越大,弹丸的运动速度越快。
导轨炮的导轨有单一、串联、并联和多层等不同结构形式,根据导轨的形式,炮口截面可选用方形、圆形和椭圆形等。
电枢主要有固态金属电枢、等离子体电枢和混合型电枢等种类。
提供脉冲功率的电源主要有电容器组、高性能蓄电池、各种单极发电机、脉冲变压器、强制发电机和爆炸发电机,以及计划研制的超导储能系统等。
整个系统结构复杂,人工操作比较困难,通常由计算机控制。
线圈炮线圈炮的工作原理如图3 所示。
主要由感应耦合的固定线圈、可动线圈、储能器以及开关等组成。
固定线圈相当于炮身,可动线圈相当于弹丸。
当固定线圈接通电源时,所产生的磁场与可动线圈上的感应电流相互作用,产生洛伦兹力,推动可动弹丸线圈加速射出。
弹丸所受的力可表示为F = I f·I p·d M/ d x , (3)其中F 为洛伦兹力(N) 、I f 为固定线圈中的电流强度(A) 、I p 为弹丸线圈中的电流强度(A) 、M 为固定与可动线圈的互感( H) 、d M/ d x 为互感梯度( H/m) 。
地铁通信与信号信号基础设备轨道电路课件
2024/3/4
28
1．设备组成
(1)轨旁设备 轨旁设备由轨道耦合单元、棒线和耦合环线 三部分组成，在轨道之间或者沿轨旁安装，采用互耦方式，如 图2．4所示。
2024/3/4
图2-4 轨道耦合单元
29
图中轨道耦合单 元，将轨道信号连接到 控制机箱的接收和发送 电路，并调谐轨道电路 的载频频率。每个耦合 电路由变压器和可调电 容组成槽路。
2024/3/4
18
无绝缘轨道电路在分界处不设置钢轨绝缘，轨道电路电流 采用不同信号频率，根据谐振的原理，使谐振回路对不同频率 呈现不同阻抗，实现对相邻轨道电路的电气隔离。这种电气 隔离方式又称为谐振式。无绝缘轨道电路满足了城市轨道交通 电化牵引和采用无缝线路的要求，在正线线路上得到广泛应用。
无绝缘节
2024/3/4
21
四、交流工频轨道电路
用于城市轨道交通的交流工频轨道电路有50Hz相敏轨道电路 (有继电式和微电子式，其中不注明时即指继电式)、PF轨道电 路，只有监督列车占用的功能，不能传输其他信息。下面以 50Hz相敏轨道电路为例介绍交流工频轨道电路，其结构图如图 2-3所示。
图2-3 50Hz相敏轨道电路结构图
7
2．工作原理
图2—1是直流轨道电路原理图，从图中可以看出：
1)当轨道电路设备完好，又没有列车、车辆占用时，轨道电流
从电源正极经钢轨、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电
器处于吸起状态，表示轨道区段内无车占用。此状态称为轨道电
路的调整状态。
2)当轨道区段内有列车、车辆占用时，因为车辆的轮对电阻比
能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用情
况。
数字编码式音频轨道电路采用数字调频方式，可
高压脉冲轨道电路ppt课件
高压脉冲发码器原理图
10
稳压变压器或电源变压器WBQ的二次输出二路电源，第一路是高压输出500伏 交流稳压电源，经限流变压器XLB的一次线圈，整流桥堆Z1,输出全被整流电源， 再经二极管Z3和限流变压器的二次线圈，电阻R2和发光二极管D串电阻R5并联 后对储能电容器C7进行充电，这个充电电路还要通过负载扼流变压器的二次线 圈，限流电阻R9，回整流桥堆Z1构成储能电容器的充电电路。 第二路低压输出14伏，供给以555集成为核心的驰张振荡器为电源。当驰张振 荡器有脉冲输出时，可控硅3CT被触发导通，此时电容器C7将对负载进行迅速 放电，其电路接通公式为C7(＋)→Z4→3CT→R9→BE→C7(－),电容器的放电 过程，便在扼流变压器BE的二次线圈上形成一个高脉冲，当电容器放电终了， 由于扼流变压器和轨道电路中电感的磁电感应，在负载上便形成尾巴脉冲。
26
10、GM·HG型高压脉冲隔离盒 10.1用途：GM·HG型高压脉冲隔离盒用于高压脉冲轨道电路叠加国产移 频电码化区段，其作用是通过移频信号，隔离高压脉冲信号而保护移频发 送设备。 10.2型号含义：
27
施工调整：
1、现场调研轨道电源容量 高压脉冲轨道电路的平均功耗为60W/区段。施工前应根据改造区段的数量初步估算轨道电源
ZPW2000电码化，在高压脉冲轨道电路受端起到隔离电码化的作用。 8.2型号含义：
25
• 9、 GM·BMT高压脉冲调整变压器 9.1用途： GM·BMT型高压脉冲电码化调整变压器用于高压脉冲轨道电
路叠加国产移频区段，其作用是对送到轨道上的电码化电压进行调整， 以满足机车信号入口电流的要求。 9.2型号含义：
容量是否满足改造后的要求，若不满足，则需要考虑增加电源屏容量。 2、器材测试 使用前应先将器材按照标准要求进行检测，避免因运输等问题影响开通使用。 3、根据施工图纸、现场情况及调整表选择扼流变压器或轨道变压器，并确定变比及连接端子。
电磁发射用脉冲电源的设计
毕业设计(论文) 设计(论文)题目：电磁发射用脉冲电源的设计电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展，其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。
高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分，也越来越受到人们的关注。
为了满足空间电磁发射技术的需要，高精度脉冲电源系统就显得非常重要，而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。
本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性，并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。
主要完成的工作有：1.建立了脉冲电源主电路的数学模型：介绍了毫秒级（精确到百微秒级）脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍，同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用，同时指明各元件的选择依据，通过理论上的软件仿真，从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。
2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真，获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线，从而确定它们在短时间内（毫秒或者微秒级）的变化效果，并对此进行分析，通过调节，最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。
关键词：电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (24)3.4.1储能电容器的参数设计 (24)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (25)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (28)3.6本章小结 (29)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (30)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (30)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (30)4.3仿真结果分析 (31)4.3.1脉冲电流波形 (31)4.3.2各支路电流和电压波形 (33)4.4本章小结 (36)第五章总结和展望 (37)参考文献 (38)致谢 (41)南京工业大学本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展，使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求，正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。
第三章 轨道电路ppt课件
间所使用的最有效的系统。
ppt课件完整
27
计轴器
计轴器的工作原理
➢列车从所检测区间的一端出发，驶入区间，经过计轴点时 ，计轴评估器对传感器产生的轴信号进行处理、判别及计数 ，此时轨继电器落下。
➢发车端不断将“计轴数”及“驶入状态”等信息编码传给 接端。
4
轨道电路的组成原理与种类
• 轨道电路的分类 • 按动作电源分：
➢ 直流轨道电路 ➢ 交流轨道电路
❖ 低频300HZ以下 ❖ 音频300—3000HZ ❖ 高频10— 40kHZ。
ppt课件完整
5
轨道电路的组成原理与种类
• 按工作方式分： ➢ 开路式 ➢ 闭路式（广泛使用） • 按传送的电流特性分： ➢ 连续式 ➢ 脉冲式 ➢ 计数电码式 ➢ 频率电码式
ppt课件完整
25
数字无绝缘轨道电路
➢ AF-904轨道电路的信号处理过程
❖AF-904轨道电路基于微处理器，它和联锁之间采用安全的 串口通信，在确保软件故障倒向安全的前提下，智能化程度 较高。和处理器相连的信号的流程可以分为信息采集和输出 模块、信息分析和处理模块、信息通信模块、人机接口模块 等4大功能模块。
ppt课件完整
17
工频轨道电路
工作原理： ➢ 电源\钢轨中传输\继电器接受的均是交流，但 动作是直流 ➢ 轨道电路完整无车占用--GI↑，交流电压在 10.5-16v 左右，车占用时--GJ↓，GJ的交流残压 此时应低于2.7v。
ppt课件完整
18
工频轨道电路
• 工频轨道电路各部件及其作用
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
脉冲电路PPT课件
三极管由截止转变为饱和导通所需的时 间称为开启时间，即在基区逐渐积累电荷， 使电流由小变大所需时间。由饱和导通转变 为截止所需的时间称为关闭时间，即在基区 通过中和逐渐清除电荷，使电流逐渐变小所 需时间。
通常关闭时间比开启时间要长很多倍， 这主要是射极输入的载流子在基区中积累电 荷比基区中载流子中和这些电荷要快得多， 普通开关管的开启时间约为10~30ns，关闭 时间约为100~200ns，高频管的开关速度比 普通开关管慢得多。对于生物电脉冲，它的 前沿约为数毫秒，也可以用高频管代替开关 管。
第二节 晶体管反相器
一. 晶体三极管的开关特性 晶体三极管不仅有放大作用，而且还有开关作用。在
脉冲数字电路中就是利用三极管的开关作用。 由其特性曲线知，当基极电流Ib≤0时，晶体管工作在
截止区。此时集电极电流Ic≈0，晶体管的发射结和集电结 均处于反向偏置，相当于开关断开。当Ib由零逐渐上升时， 晶体管的工作状态由截止区进入放大区，一旦Ib继续上升 达到临界饱和电流Ibs时，三极管处于临界饱和状态，如再 增大Ib，使Ib>Ibs，三极管进入饱和区。此时集射极电压 Uce接近于零，Ib基本上失去了对Ic的控制能力，相当于开 关接通。
体管饱和程度加深，输出信号 Uo仍然为零。如果充电的时 间常数(R1+rbe)C小于脉冲宽 度，电容C在正脉冲持续期间 (输入高电平)得到完全充电， 其电压(左正右负)接近于输入 脉冲的幅度电压Um。当输入 脉冲下降时，电容C开始放电， 迫使基极电位下降到-Um，三 极管截止，输出信号 Uo上升 到接近于Ec。
电平渐移，对信号
放大、变换和计数等会 造成困难。为了克服这 个缺点，对电路进行改 造，在电阻R上并联一 个二极管 D。
输入波形 输出波形
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
吸能 电阻 R(m)
30
电感 L(H)
20
最高反峰 剩余电流 出膛速度
电压(kV)
(kA)
(km/s)
<-2kV
102.6
2.50
时间 (ms)
1.13
最高电流 峰值(kA)
<70
700 [kA] 600
500
400
300
200
100
0
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
[ms] 1.5
(f ile b38.pl4; x-v ar t) c:TOTLE -
最高 反峰电压
(kV)
剩余电流 出膛速度 时间 (kA) (km/s) (ms)
最高 电流峰值
(kA)
30 20
-1.76
96.5 2.37 1.12
70
700 [kA] 600
500
400
300
200
100
0
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
[ms] 1.5
(f ile b37.pl4; x-v ar t) c:TOTLE -
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
22
考虑导轨电感在1ms内逐渐放入，整个导轨电感为 1uH，分成10段，每段0.1uH，投入时间顺序为：
分段
序号 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
投入 时间 0.15 0.3 0.45 0.55 0.65 0.75 0.82 0.88 0.92 1.00 (ms)
•3.2 单模块放电电流
80 [kA] 70
4. 要获得>2km/s的速度，电流峰值要>400kA，并 保持尽可能长的恒定加速度。
.
.
Vin
. Q1
Q4
Cr A
iL
r
. CT Lr B
T. .
. R1 R2
放
. ..
电分
.
. .
D1
保压 护器
.电
.路 .
.
. .
. . C1 C2
C10
. Q2
Q3
驱动及 放大电路
保护电路
泄能保护 支路
控制电路
电磁轨道炮脉冲电源 及炮体设计
1 炮体技术参数
轨道长度：2m 弹丸质量：15g 电感梯度：0.5H/m
2 电源模块参数
K1 C1
L1 R1
D1
LOAD
单模块储存能量：50kJ 电容量：592F 电容器充电电压：13kV 模块数：10
10个模块放电电路图
3 电流波形的影响
3.1 计算条件
设吸能电阻R取30m，得方波波形
吸能电阻 R(m)
30
电感 L(H)
20
最高反峰电压 (kV)
-1.86
剩余电流 (kA)
67.6
出膛速度 (km/s)
1.96
时间 (ms)
1.56
500 [kA]
400
300
200
100
0
0.0
0.2
(file b35.pl4; x-var t) c:TOTLE -
导轨电感为0.5H时的尖顶波电流波形
可见导轨电感的变化在同步触发的情况下，对波形和速度的影 响很小。
Байду номын сангаас
4）电容器充电电压的影响
设电容器的充电电压为19kV，则C＝277uF，同时触发条件下：
吸能电阻 R(m)
电感 L(H)
最高反峰 电压(kV)
剩余电流 (kA)
出膛速度 (km/s)
时间 (ms)
最高电流 峰值(kA)
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
(file discharge(single).pl4; x-var t) c:XS1 -ROLD
单模块放电电流波形
4
[ms] 5
•3.3 多模块触发控制方式的影响
1）顺序触发形成方波电流
开关序号 2 时间(s) 20
345
6
7
8
9 10
40 60 80 120 200 320 380 500
if
vf
充电电源原理图
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
21
谢谢大家
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4 [ms] 1.6
(f ile b40.pl4; x-v ar t) c:TOTLE -
电容器充电电压为19kV时的方波电流波形
5）结论
1. 电感越小，放电电流越大，可获得的速度越高。
2. 吸能电阻越小，其消耗的电能会越小，弹丸可能 获得的速度越大。
3. 吸能电阻包括二极管电阻，不可能做得很小。因 此要求二极管的电阻不可太大。
轨道上的尖顶电流波形
2500
2000
速 度 (m/s)
1500
1000
500
0
0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012
时 间 (s)
尖顶电流波时弹丸的速度变化
3)导轨电感的影响 放电电感的投入时间对波形的影响很小，出膛速度
只是略有降低。 尖顶波时导轨电感为0.5H时的波形和速度的变化:
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
轨道上的方波电流波形
1.4
[ms]
1.6
速度(m/s)
2000 1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0 0
0.0005
0.001
时间(s)
弹丸在膛内的速度变化
0.0015
2) 同时触发形成尖顶电流
吸能 电阻
R(m)
电感 L(H)
1）轨道炮中固体电枢所受的电流驱动力：
F 1 LI 2 2
其中，L是轨道单位长度电感（电感梯度）；I为驱 动电流。
2）加速度
aFm12LI2/m
提高速度的有效措施是增大轨道中通过的电流。
3）单回路放电电流峰值
ImUC/L2W/L
单回路电流峰值仅与电容器能量相关。
4）轨道电感的投入方式
按电感梯度0.5H/m计算，轨道总电感为1H。计算 时按时间顺序投入轨道电感。
30
20
-1.94kV
87.9
2.23
1.18
68.7
顺序触发条件下
吸能电阻 R(m)
30
电感 L(H)
20
最高反峰 电压(kV)
<2kV
剩余电流 (kA)
67.6
出膛速度 (km/s)
1.95
时间 (ms)
1.58
最高电流 峰值(kA)
<70
500 [kA]
400
300
200
100
0
0.0
0.2