电磁驱动线圈的力学特性及制作方法.pdf

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1、万方数据第40卷第4期：1186．11932014年4月30日高电压技术HighVoltageEngineeringV01．40。No．4：1186-1193April30，2014DOI：10．13336／j．1003-6520．hve．2014．04．034电磁驱动线圈的力学特性及制作方法张亚东1，张为杰1，杨胜宽2，张俊2阮江军1，刘开培1(1．武汉大学电气工程学院，武汉430072；2．贵州航天天马机电科技有限公司，遵义563003)摘要：为给线圈式电磁发射装置提供可耐高压的高强度电磁驱动线圈，对驱动线圈的实时电磁力、结构特性及制作方法进行了研究。首先采用ANSOFT软件对

2、线圈绕组时变电磁力进行分析。结果表明，径向电磁力集中到线圈截面的中心右侧，轴向电磁力集中在线圈截面中心偏下部，线圈径向电磁力远大于轴向电磁力，因此litz线制作较带状线圈更适合制作高强度线圈。然后采用ANSYS软件对线圈的接触特性进行分析，结果表明，绕组受到径向电磁力往线圈外侧挤压，形变集中在绕组外侧；上下层绕组沿轴向方向向中间挤压；总电磁力的作用使线圈绕组向外部封装的中间处挤压。设计并制作了高强度驱动线圈，测试结果表明：该线圈满足耐高压、高强度的应用要求。研究结果可为高强度线圈的制备提供理论依据和指导。关键词：电磁驱动线圈；电磁力；磁一结构仿真；接触分析；线圈式；电磁发射装置Me

3、chanicalPropertyandManufactureTechnologyofElectromagneticDrivingCoilZHANGYadon91，ZHANGWeijiel，YANGShengkuan2，ZHANGJun2，RUANJiangjunl，LIUKaipeil(1．SchoolofElectricalEngineering，WuhanUnivemity,Wuhan430072，China；2．GuizhouAerospaceTianmaElectroMechanicalsCo．，Ltd．，Zunyi563003，China)Abstract：Toprepa

4、redrivingcoilsthatCallwithstandgreatforceandhighvoltageforcoilguns，westudiedthereal—timeelectromagneticforce(EMF)，mechanicalproperty,andmanufactureofdrivingcoil．Firstly,wecalculatedandanalyzedreal-timeEMFofdrivingcoilanditswindingsusingANSOFTsoftware，whichindicatesthatradialEMFconcentratesonth

5、erightflanksectionofcoil，whileaxialEMFconcentratesontheundersidesectionofcoil，andtheradialEMFismuchbiggerthanaxialEMF．Hence，litzwiresarepreferredtomanufacturedrivingcoilthanribbonwires．Then，weusedtheANSYSsoftwaretoanalyzethecontactpropertyofdrivingcoil．Itisshownthat，intheradialdirection，windin

6、gswith-standEMFthatpushesthemoutwardsfromcoil．Meanwhile，theupperandbottomwindingsaresqueezedtowardsthemiddleplaceofcoil，andtotalforcemakesthecoildeformationtoconcentrateonthemiddlepartofouterpackagingofcoil．Accordingtoobtainedresults，wedesigned，madeandtestedahighstrengthdrivingcoil．neresultsin

7、dicatethatthecoilcanwithstandhighvoltageandlargeforcethatmeetsthedemandsofapplication．Thedesigncouldbereferredbyotherhigh·strengthcoil’SdesignaStheoreticalbaSisandguidance．Keywords：electromagneticcoil；electromagneticforce；magnetic··stru