电工电能新技术

作者：丛浩熹， 照日格图， 尉浩博， 刘兆领， 周阳， 李庆民

单位：华北电力大学电气与电子工程学院， 北京 102206

关键词：电枢； 几何结构； 电流密度； 接触面； 结构优化

基金：国家自然科学基金项目(92066108)、 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2023JG003）

随着武器的不断现代化，轨道直线推进机构装置近年来的发展也十分迅速，但是其发射过程中摩擦热和焦耳热会导致电枢和导轨烧蚀损伤，而电枢几何形状对电枢的发射效率和电流密度的分布起关键作用，因此研究电枢几何参数对电枢电流分布的影响对提高发射效率和耐用度具有重要意义。以实际直线推进机构系统为原型，使用Maxwell建立三维电磁场仿真不同几何形状电枢的模型，本文对平台宽度比Rw、平台高度比Rh、前缘后缘长度比Rlt、喉部曲率ρ四个重要参数进行了仿真和分析，获得了不同电枢结构下电枢和枢轨接触面的电流密度分布。研究表明，更多的电流倾向于从接触侧的后部与喉部交界处流向非接触侧的前部与喉部交界处；对于枢轨接触面来说，由于电枢材料铝的电阻率大于铜，导致电流密度集中在接触面的前侧和后侧；当平台高度占比过小时会导致喉部电流密度过大和接触面前方电流密度过大，在一定程度上增大平台高度占比可以明显改善电流的聚集；因此在设计电枢时电枢任何部分的厚度不宜过薄。上述研究可为直线推进机构电枢的优化设计提供一定参考依据。

来源：2023年第9期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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