Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Система управления ускорителя ферромагнитных масс

Работа №104290

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электротехника

Объем работы52
Год сдачи2017
Стоимость4295 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
77
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 7
1. Состояние вопроса 9
1.1 Формулирование задания ВКР 9
1.2 Обзор аналогов 9
1.3 Описание разрабатываемой системы 35
1.4 Задачи работы 35
2. Основная часть 37
2.1 Расчёт схемы устройства 37
2.2 Конструкторская часть 42
2.3 Методика измерения параметров 45
2.4 Методика настройки системы 47
3. Экономическое обоснование работы 48
Заключение 49
Список использованных источников 50

Цель данной работы - рассчитать и спроектировать систему управления ускорителя ферромагнитных масс, который использует принципиально новый метод ускорения твёрдых тел. Данное устройство в перспективе может решить ряд прикладных задач в различных отраслях жизнедеятельности человека.
Данная система применяется в ускорителе ферромагнитных масс, в котором ферромагнитный сердечник магнитным полем последовательно ускоряется по мере его движения. Имеет смысл говорить о новизне данной работы, так как приборы, трансформирующие энергию магнитного поля в кинетическую энергию движущегося тела, на текущий момент, по тем или иным причинам, на практике не нашли широкого применения.
Актуальность работы обусловлена тем, что электромагнитные ускорители могут быть применены для решения ряда прикладных задач на производстве, в космической отрасли, а также в прочих областях жизни людей. В связи с развитием современной электроники совершенствуются и удешевляются методы изготовления электронных компонентов и источников электрической энергии и системы на основе электромагнитов заменяют механические, пневматические аналоги.
В перспективе подобные устройства могут быть применены в строительном инструменте, в особенности в нейлерах (гвоздезабивных пистолетах). Также возможно применение подобных систем для запуска лёгких, устойчивых к перегрузкам спутников на орбиту. В патенте США US5168939 описано подобное устройство (Ускоряемая электромагнитным полем ударная дрель для бурения нефтяных скважин) [1] для бурения нефтяных скважин с ударником ускоренным электромагнитным полем. Устройство, содержит множество модулей (ступеней) катушек, отделенных друг от друга только прокладками и уложенными друг на друга в несущей конструкции. Ударник вставляется вручную в верхней части устройства. Построение катушки в виде множества независимых модулей, позволяет контролировать электромагнитное усилие, создаваемое каждым модулем. В ближайшем будущем с развитием компактных источников энергии, возможно применение подобных устройств и в спортивном оружии.
Объектом исследования проекта является устройство - электромагнитный ускоритель ферромагнитных масс. Оно осуществляет последовательное, линейное ускорение твёрдого предмета с ферромагнитными свойствами.
Предметом исследования является «система управления ускорителя ферромагнитных масс». Данная система электрическими сигналами осуществляет управление коммутирующими элементами катушек индуктивности.
Гипотеза: возможно ли спроектировать систему ускорителя ферромагнитных масс, при минимальном количестве полупроводниковых ключей?


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В итоге можно отметить тот момент, что многоступенчатый ускоритель ферромагнитных масс с фотодатчиками на каждой ступени в отличии от своего аналога, взятого за основу, имеет более стабильные характеристики скорости и эффективности (КПД), за счёт наличия обратной связи с катушками индуктивности. Эффективность ускорения снаряда также возможно увеличить добавлением ступеней при одновременном снижении энергии каждой ступени. Отличительной особенностью данного ускорителя является то, что по сравнению с прочими аналогами, обеспечивается частичная рекуперация энергии катушек индуктивности. Также фотодатчики в отличие от индукционных датчиков обладают устойчивостью к электромагнитным помехам, однако чувствительны к помехам, создаваемым световым и близким к свету по длине волны излучениям. Применение предложенной схемы допускает снижение количества транзисторов до 1-го на каждую группу катушек индуктивности, позволяя выполнять последовательное подключение и отключение всех катушек индуктивности многоступенчатого ускорителя, избавляя от цепей принудительного запирания тиристоров, обладающих большой инерционностью, что в свою очередь тоже повышает КПД ускорителя.


1) Патент США US5168939 [Электронный ресурс] URL: https://www.google.dk/patents/US5168939?dq=5168939&hl=ru&sa=X&ved=0ahUK Ewi8_qyBpbrUAhVHXRQKHQ23CQAQ6AEIJjAA (дата обращения 08.04.2017).
2) Компактный персональный рельсовый пистолет [Электронный ресурс] URL: http://www.google.com/patents/US5763812(дата обращения 08.04.2017).
3) Ускоритель ферромагнитных масс «DJ6», построенный по матричной схеме с рекуперацией энергии [Электронный ресурс] URL: http: //future-weapons .ru/forum/viewtopic.php?f=26&t=2567 (дата обращения 08.04.2017).
4) Многоступенчатый ускоритель с бегущим переключением соленоидов [Электронный ресурс] URL: http://www.freepatent.ru/patents/2324249. (дата обращения 09.04.2017).
5) Двухступенчатый ускоритель «EM-2» с комбинированным питанием [Электронный ресурс] URL:
http: //coilgun. ucoz.ru/index/kojlgan_em_2_s_pitaniem_ot_quot_krony_quot/0-11 (дата обращения 11.04.2017).
6) Электролитический конденсатор ECAP (К50-35), 470 мкФ, 400 В, 105°C [Электронный ресурс] URL: http://oootrion.ru/index.php?route=product/product&product_id=2018239 (дата обращения 25.04.2017).
7) Электролитический конденсатор ECAP (К50-35), 560 мкФ, 400В, 35х50, B43504-A9567-M [Электронный ресурс] URL: http://www.voltmaster.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=854396191(дата обращения 25.04.2017).
8) Диодный мост KBPC5012F [Электронный ресурс] URL: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/190942/WTE/KBPC5012.html(дата обращения 25.04.2017).
9) Резисторы керамические цементные [Электронный ресурс] URL: http://asenergi.com/catalog/rezistory-moshchnye/keramicheskiy- cementnyy.html#more(дата обращения 25.04.2017).
10) АUB, 50 А, 500 В, 10х38 мм, Предохранитель керамический [Электронный ресурс] URL: https://lib.chipdip.ru/328/DOC000328126.pdf(дата обращения 25.04.2017).
11) Модуль питания переменного/постоянного тока IRM-60-12 60W
12 V 5A [Электронный ресурс] URL: http://www.meanwellusa.com/productPdf.aspx?i=687(дата обращения 26.04.2017).
12) IGBT транзистор IRGPS60B120KDP в корпусе TO-274AA [Электронный ресурс] URL:
http: //www.infineon. com/dgdl/irgps60b 120kdp.pdf? fileId=5546d462533600a401535 65a56b824a1 (дата обращения 29.04.2017).
13) Тиристор TYN 825 в корпусе TO-220AB [Электронный ресурс] URL:
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/31/43/3a/c0/47 /33/4a/64/CD00002272.pdf/files/CD00002272.pdf/jcr:content/translations/en.CD000 02272.pdf (дата обращения 29.04.2017).
14) Варистор FNR-14K471, 470 В, 80 Дж [Электронный ресурс] URL: http://item365.ru/fnr-14k471-470-v-80-dzh-varistor-00-00111591/(дата обращения 29.04.2017).
15) Медный обмоточный провод ПЭВ-1 [Электронный ресурс] URL: http: //isobol .ru/mednyj -obmotochnyj -provod-marki-pj ev 1-i-pj ev2. html (дата обращения 30.04.2017).
16) Инфракрасные диоды TSAL4400 [Электронный ресурс] URL: https://www.vishay.com/docs/81006/tsal4400.pdf(дата обращения 29.04.2017).
17) Фотодиод SFH2030F [Электронный ресурс] URL: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/208/486461_DS.pdf(дата обращения 29.04.2017).
18) M.F.R. 1/4 W, 1%, 120, С2-23 резистор 0.25 Вт, 1%, 120 Ом [Электронный ресурс] URL: http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=27741(дата обращения 30.04.2017).
19) Резистор 2 Вт 100 кОм (MOF, 2W, 100K) [Электронный ресурс] URL: http://dalincom.ru/goods-7181.html(дата обращения 31.04.2017).
20) Транзистор MOSFET BS170 [Электронный ресурс] URL: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BS170-D.PDF(дата обращения 01.05.2017).
21) Выводной резистор 290 Ом 0.5 Вт [Электронный ресурс] URL: https://radiostore.com.ua/p448917066-rezistor-290-05vt.html(дата обращения 02.05.2017).


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ