朱博峰
- 作品数：9 被引量：23H指数：3
- 供职机构：中国人民解放军海军工程大学电气与信息工程学院舰船综合电力技术国防科技重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家部委资助项目更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于解析方法和有限元联合仿真方法的补偿脉冲发电机温度场计算被引量：4
- 2015年
- 针对补偿脉冲发电机(CPA)分析了电机的内生热源,采用解析方法,推导了适用于CPA传热的常物性一维非定常、非齐次柱坐标系导热微分方程解析解,求得了辐射-导热复合换热(边界条件非线性)的数值解。在此基础上,利用基于有限元法的机电磁热联合仿真方法,分析了CPA放电电磁场特性,计算得到了CPA放电典型损耗,求解了CPA在单次脉冲放电后的温度场分布及温度变化情况,并分析了联合仿真较之经典求解方法的优越性。研究成果为CPA的热控优化设计提供了重要参考。
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- 关键词：补偿脉冲发电机热分析解析解复合换热联合仿真
- 高压大容量金属化膜脉冲电容器提高储能密度的工艺改进与试验研究被引量：3
- 2020年
- 高能脉冲功率电源之储能器件即金属化膜脉冲电容器往往具有电压高、容量大的特点,而以现有的基膜材料和制造工艺,其相关产品的体积也普遍偏大,制约了新概念武器在更多中小型武器平台上的推广应用,因此开展提高脉冲电容器储能密度的理论分析和实验研究具有迫切的现实意义。为此,基于典型的双向拉伸聚丙烯薄膜(国产),通过改进金属电极、串联形式以及封装工艺,研究了提高其储能密度的优化方案,并在高压大电流循环浪涌条件下完成了试验验证。结果表明:在同等储能密度条件下,利用该优化方案生产的脉冲电容器较改进前寿命提高了41.7%;在同等寿命条件下,储能密度提高了13.8%,说明该优化方案具有可行性。
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- 关键词：脉冲电容器新概念武器金属化膜
- 轻小型脉冲电源驱动的电磁发射系统建模被引量：3
- 2016年
- 针对脉冲电容器储能密度过低的问题，首先提出了一种基于轻小型脉冲电源（补偿脉冲发电机）驱动的电磁发射系统设计方案；然后，在分析了系统的基本原理的基础上，分别从电路模型、运动学模型出发建立了该电磁发射系统的数学模型；最后，通过算例进行了计算分析，其结果验证了系统数学模型的正确性，也表明以补偿脉冲发电机作为电磁轨道炮的脉冲电源是可行的。
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- 关键词：电磁发射脉冲电源补偿脉冲发电机
- 轻小型电磁发射脉冲电源电磁损耗分析与计算
- 2016年
- 补偿脉冲发电机（compensated pulsed alternator，CPA）是电磁发射系统最具有应用前景的轻小型高功率脉冲电源之一，由于其高峰值脉冲放电的特殊性，使得电机内部温升急剧，对永磁体的安全工作、电枢绝缘材料的绝缘性能以及其他子系统的正常运行都会带来极大的隐患。为此，针对所研究的外转子式永磁励磁CPA的特殊放电形式，首先分析了其电磁损耗的产生机理，并在ANSYS Electromagnetics Maxwell中建立了CPA的二维瞬态电磁损耗分析有限元模型；然后，为模型设置了简化的外部开关放电电路；最后，分别计算得到了CPA短路放电工况和单脉冲放电工况对应的铁芯损耗、补偿筒涡流损耗及电枢欧姆损耗，为后续的温度场分布有限元计算提供了精确全面的热源数据。
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- 关键词：电磁发射脉冲功率电源补偿脉冲发电机电磁损耗
- 基于高频变压器漏抗理论的脉冲电源多模块并联充电误差机理研究被引量：1
- 2022年
- 基于高频变压器的串联谐振充电设备是当前电容型脉冲功率电源系统先进的充电方式之一。现有文献针对其充电原理已进行过大量研究,主要致力于充电过程的数学建模及其与其他充电方式的性能对比。本文针对此种充电设备在实际使用过程中的充电误差与并联电源模块个数相关联的特殊现象,首先根据实际电路拓扑分析充电误差的产生机理,并推导充电误差与负载大小的定量关系,进而结合有限元和电路仿真证明理论分析的正确性,最后提出消除误差的控制方案并完成实验验证。相关研究结论对优化电磁发射装置用电容型脉冲功率电源系统具有一定的实际意义。
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- 关键词：高频变压器脉冲电源充电电源串联谐振
- 基于时间常数的混合储能系统能量传输速率优化被引量：2
- 2022年
- 蓄电池-脉冲电容混合储能系统具有高能量密度和高功率密度的优点。为了提升电磁发射装置的连发速率,需要缩短储能系统的充电时长。因此,提出了基于混合储能系统充电电路时间常数的能量传输速率优化方法。该算法取消了现有蓄电池时序串联-台阶升压充电方法中对充电电流第一个峰值的强约束,通过增加充电电路时间常数的方法来抑制充电电流纹波、提升充电速度。仿真结果表明:该算法可有效减小充电电流的纹波,充电速度优于现有方法;该算法的有效使用能够让电磁发射用混合储能系统中限流电感器的设计阻值更小,从而可以减小限流电感器的欧姆损耗。
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- 关键词：电磁发射混合储能系统充电时间时间常数
- 高压大容量脉冲电容器保压过程中电压跌落的定量分析被引量：2
- 2019年
- 针对金属化膜脉冲电容器在实际使用中由于充电结束以后较长的保压时间而产生电压跌落和能量损失,并最终导致脉冲功率电源系统的实际有效储能和储能密度下降这一实际问题,基于一种高压大容量脉冲电容器电压跌落的实验数据,分别从电导特性、自愈特性、极化特性及其与能量损失的相关性出发,推导了介质薄膜电导率与电压跌落的定量关系并进行了电导率测量实验,推导了自愈能量与电压跌落的定量关系并进行了寿命实验,阐述了松弛极化与电压跌落的定量关系并进行了仿真。结果表明,介质泄漏、自愈以及松弛极化在电压跌落中所占比例分别为29.64%、11.75%及58.35%,导致所研究电容器电压跌落的主要因素是松弛极化。
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- 关键词：脉冲电容器电压跌落电导率自愈
- 电磁发射用脉冲电抗器应力分析及结构设计被引量：1
- 2019年
- 基于对电磁力以及热应力的解析计算公式的推导,运用ANSYS有限元仿真软件对固定电抗器顶底端面情况下的铜箔进行电磁-温度-结构耦合分析,分别得出热应力及所受总应力与应变的分布情况。进一步对电抗器的结构进行优化,综合考虑其结构强度要求与连发温度要求,确定电抗器的最优设计结构,最终通过试验验证出仿真与设计方案真实可信。
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- 关键词：电磁发射热应力应力
- 大容量脉冲电容器放电起始阶段晶闸管电压高频振荡机理研究被引量：7
- 2020年
- 电磁轨道炮用脉冲功率电源模块多采用耐高压、耐大脉冲电流冲击的晶闸管作为脉冲电容器的放电主开关,以尽可能地减少体积,提高储能密度。现有文献针对晶闸管的动态开通过程已进行过大量研究,主要致力于提高晶闸管电路模型的准确性。该文针对一种由脉冲电容器放电主回路高频谐振引起的晶闸管开通过程电压振荡现象,首先根据真实的实验电路结构研究振荡产生的机理;进而通过电路仿真验证理论分析的正确性;最后提出消除电压振荡的方案并完成实验验证。相关研究结论对优化电磁轨道炮用脉冲功率源具有一定的现实意义。
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- 关键词：脉冲电容器电磁轨道炮电压谐振
