مدلسازی و شبیه سازی کامپالسیتور هسته آهنی با آهنربای دایم و جبران سازی غیرفعال برای به حرکت در آوردن ریلگان و معرفی ساختاری جدید برای بهبود عملکرد آن

منابع تغذیه یکی از اجزای بسیار مهم در شاکله سیستم های توان پالسی می باشند. کامپالسیتور یکی ازمنابع تغذیه سیستم های توان پالسی است که کاربردهای صنعتی و نظامی بسیار زیادی، به ویژه در زمینهتغذیه پرتابگرهای ریلی و الکترومغناطیسی دارد. از لحاظ جنس هسته، کامپالسیتورها به دو نوع هستهآهنی و هسته هوایی تقسیم میشوند. در نسل جدید کامپالسیتورهای هسته آهنی برای تحریک ازآهنربای دایم استفاده می شود؛ که با توجه به ساختار ساده تحریک با آهنربای دایم و خاصیتمغناطیسی ذاتی آهنربا، نیاز به سیم پیچی های تحریک در این نوع تحریک نمی باشد. افزایش قابلیتاطمینان، بهبود عملکرد و افزایش راندمان کامپالسیتورهای هسته آهنی نسل جدید، از مباحث مهم پیشروی محققان در این زمینه می باشد. در این مقاله، ساختار جدیدی مبتنی بر سیم پیچی آرمیچر با چهارفاز، برای بهبود عملکرد کامپالسیتور هسته آهنی با آهنربای دایم و جبران سازی غیرفعال، ارایه شدهاست. همچنین در ساختار پیشنهادی به دلیل استفاده از آهنربای دایم برای تحریک و عدم نیاز به مبدلتحریک، برای حذف جاروبک، از ساختار روتور بیرونی استفاده شده است؛ لذا در این حالت آهنربایدایم در روتور و لایه خارجی تعبیه شده و استاتور نیز در لایه داخلی قرار گرفته شده است. سپس بااستفاده از ساختار پیشنهادی، مدلسازی کامپالسیتور چهار فاز، که برای به حرکت در آوردن یکریلگان (پرتابگر ریلی) به کار گرفته شده، انجام شده است. در نهایت با استفاده از معادلات حالتاستخراج شده در مرحله مدلسازی، در نرم افزار متلب و همچنین محیط Simulink ، ساختارکامپالیستور چهار فاز و ریلگان شبیه سازی شده و اثر پارامترهای مختلف بر آن بررسی و عملکرد آنبا سایر کامپالسیتورهای نسل جدید مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که ساختارپیشنهادی برای کامپالسیتور هسته آهنی با چهار فاز، دارای دقت و راندمان بسیار بالایی بوده و می تواندبرای طراحی، کنترل و بهبود عملکرد انواع کامپالسیتورها بسیار مفید باشد.

Keywords:

آهنربای دایم , پرتابگر ریلی , جبرانسازی , سیستم توان پالسی , کامپالسیتور چهار فاز