طرح بهینه پرتابگر الکترومغناطیسی القایی کویلی چندمرحله ای با ساختار نوین نامتقارن

Abstract

پرتابگرهای الکترومغناطیسی القایی کویلی چندمرحله­ای علی‌رغم پیچیدگی خاص، امروزه به­دلیل توانایی در شتاب­دادن اجسام سنگین بیش­تر مورد توجه قرار گرفته­اند. سیم­پیچ­ها در پرتابگرهای الکترومغناطیسی القایی کویلی چندمرحله­ای توسط مدار راه­انداز مرتباً تغذیه می­شوند تا جریان­های به­وجود آمده بتوانند نیروهای الکترومغناطیسی برای شتاب­دادن پرتابه ایجاد کنند. در ساختار متقارن، طول سیم­پیچ‌ها باهم برابر است درحالی‌که در ساختار نوین نامتقارن، طول سیم­پیچ‌ها باهم متفاوت بوده و به‌تدریج کاهش می‌یابد. در این مقاله، پرتابگر الکترومغناطیسی القایی کویلی چندمرحله­ای با ساختار نامتقارن، معرفی شده است. طول و تعداد دور سیم­پیچ­ها و زمان­های کلیدزنی مختلفی انتخاب شده است تا تحریک سیم­پیچ­ها بهترین نتایج را ارائه دهد. شبیه­سازی الکترومغناطیسی این پرتابگر با استفاده از روش اجزا محدود در حالت گذرا انجام گرفته است. سه مدل با ساختار متقارن و ساختار نامتقارن باهم مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می­دهد که ساختار نامتقارن عملکرد بهتری دارد و دارای سرعت حداکثری به‌طور متوسط به میزان 57/6% بیش­تر از ساختار متقارن می‌باشد. هم­چنین بهترین مدل برای دست­یابی به بیش­ترین سرعت پرتابه شناسایی شده است که به اندازه 52/11% سرعت پرتابه بیش­تر و به ‌اندازه 62% طول پرتابگر کم­تر دارد.