消磁工作线圈电流对纵向补偿的干扰研究.pdf

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1、总第215期舰船电子工程VoL32No．52012年第5期ShipElectronicEngineering137消磁工作线圈电流对纵向补偿的干扰研究熊凯军(海军驻九江地区军事代表室九江332007)摘要从现行消磁工作线圈电流对纵向补偿效果产生较大干扰的事实出发，研究其干扰程度。计算得到相关消磁线圈电感，利用法拉第电磁感应定律具体计算了在工作线圈电流首脉冲换向过程中纵向补偿线圈感应电流的大小。进而提出降低干扰的改进方案，通过科学计算及仿真分析检验了方案效果。研究结果表明改进方案可行。关键词工作线圈电流；纵向补偿；电磁感应；电感中图分类号TM314Analysisoft

2、heDisturbanceofWorkingCoilCurrentCausetoCompensatingCoilinSyntheticalDegaussingXIONGKaijun(MilitaryRepresentativeOfficeofNavyinJiujiangArea，Jiujiang332007)AbstractFromthefactthattheactualdegaussingcurrentbringsterribleinfluenceonthelengthwayscompensationcoilanddeterioratetheerasureperfo

3、rmance，thispaperstudiedthedegreeoftheinfluence．Throughtwomethods，thepaperobtainself-inductanceandmutual—inducatanceofdegaussingcoils．ThenaccordingtoFaradaySlawofelectromagneticinduction，theimpactisquantified．Onthebaseofthat，thepaperproposedaprojecttoalleviatetheimpact．Calculationandemul

4、ationalexperimenttestifiedtheeffectivenessoftheproject．KayWordsdegaussingcurrent，lengthwayscompensation，faradayslawofelectromagneticinduction，inductanceClassNun'~rTM314区段从155m~200m共计1O匝。1引言线圈的整体形状与单匝线圈形状和尺寸如图1所示综合消磁作业时，工作线圈电流为正负交替、逐步衰减(单位：m)，图中一129．2。。的间歇式方波脉冲，最大幅值介于3500~5000A之间ll¨。2线圈自

5、感及线圈之间互感计算消磁纵向补偿线圈与工作线圈同轴。由电磁感应定律知道，在工作线圈迅速通断大电流时，会在纵向补偿线圈中产理想化线圈的电路模型是线性非时变电感元件。其磁生感应电流。实际消磁工作亦表明消磁过程中纵向补偿线通链与电流i之比始终是一个正实常数，记作L一~／i。圈电流将因此受到不可忽视的冲击。L称为元件的自感。线圈自感的计算一般很困难I2]，对于形状很不规则的线圈尤其如此。2．1经验公式计算将线圈近似看成圆形螺线管的形状，底面圆的直径取为34m。文献[33第6—2节提供了如下经验公式：L一(n／4)(／a)K(1)l6式(1)m中为真空磁导率；W、d、n分别为螺

6、线管的匝数、直径、长度；K是随比值a=a／d变化的系数。图1工作线圈与纵向补偿线圈形状根据给定的参数，以纵向补偿线圈第一区段为考察对象，a一口／一100／34~2．94，由文献[3]表6—2，查到系数K2消磁线圈介绍一0．869948。从而计算得到线圈19感值为L一(n／4)×4n本文考察的消磁工作线圈与纵向补偿线圈的敷设形×1O一×21×(34／lOO)×0．869948~0．0044(H)。式、位置，及单匝线圈形状都完全相同。线圈轴向总长若把线圈近似看成正五边形螺线管，底面正五边形边200m，每隔5m有1道电缆槽。纵向补偿线圈在每个槽内长取为21m。文献E32第9

7、章提供了一种自感计算方法，其敷设1匝，共计41匝。分三大区段供电：第一区段从50m思想是把多边形螺线管自感值的求解转化归结成等效圆螺~150m共计21匝；第二区段从0m~45m共计1O匝；第三线管自感值的求解。利用此法可以算得L≈O．0046H。收稿日期：2011年l1月23日，修回日期：2011年12月30日作者简介：熊凯军，男，硕士，工程师，研究方向：舰船监造及管理、舰船生命力研究、机电和消防工程。138熊凯军：消磁工作线圈电流对纵向补偿的干扰研究总第215期综合两次计算，取其平均值，则工作线圈的自感值大约冲下降过程称为“换向”。为0．0045H