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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1111

4.3.2 主动冷却结构2113

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