滑动电接触界面沉积层对电枢熔化的抑制效应研究

维持良好的滑动电接触性能是实现电磁轨道发射高频率和高效率工作的重要保证。重复发射时,轨道表面沉积层影响电枢表面熔化特性,进而改变接触状态,从而影响滑动电接触性能,因此有必要对沉积层作用下的电枢熔化特性进行分析。首先,通过分析沉积层受热过程,建立了沉积层熔化判断模型,并提出沉积层熔化判断条件;其次,基于沉积层熔化特性,建立了沉积层作用下的电枢熔化磨损计算模型,分析不同电流条件下沉积层熔化特性发现,载流量越大,沉积层熔化范围越大,并且启动低速阶段沉积层能够发生熔化,高速阶段沉积层不容易发生熔化;最后,开展重复发射试验,通过理论分析结合试验验证对电枢熔化的抑制特性进行研究。结果表明:沉积层厚度随着发射次数逐渐增加,沉积层全部熔化状态下,电枢最大熔化深度随发射次数呈逐渐减小的趋势。模型计算结果与试验测量结果变化趋势相同,说明沉积层熔化对电枢熔化有抑制效应。该文所建立模型及分析结果对深入理解重复发射时枢轨界面熔化磨损机理、提高滑动电接触性能具有重要意义。

基于炮口分流的电枢熔化抑制方法

为有效解决轨道炮电枢熔化问题,提出一种基于炮口分流降低接触电阻焦耳热功率的电枢熔化抑制方法。分析了电枢熔化形成机理,设计了电阻器、电感器和电容器炮口分流3种降低接触电阻焦耳热方案,仿真计算了3种炮口分流方案接触电阻焦耳热功率和产生量,分析了3种方案对电枢熔化的抑制效果。结果表明:电阻器和电感器炮口分流方案可使接触电阻焦耳热产生量显著降低,能够抑制电枢熔化,但是需要增加输入电流补偿炮口分流对电枢电磁力的影响;电容器炮口分流效果十分有限,起不到抑制电枢熔化的作用。