反激電路是指當(dāng)開關(guān)管接通時,輸出變壓器充當(dāng)電感,,電能轉(zhuǎn)化為磁能,,此時輸出回路無電流;相反,,當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,輸出變壓器釋放能量,,磁能轉(zhuǎn)化為電能,,輸出回路中有電流。
反激電路是指當(dāng)開關(guān)管接通時,輸出變壓器充當(dāng)電感,,電能轉(zhuǎn)化為磁能,,此時輸出回路無電流;相反,,當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,,輸出變壓器釋放能量,,磁能轉(zhuǎn)化為電能,輸出回路中有電流,。
反激電路中,,輸出變壓器同時充當(dāng)儲能電感,整個電源體積小,、結(jié)構(gòu)簡單,,所以得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用最多的是單端反激式開關(guān)電源,。
1.優(yōu)點:元器件少,,電路簡單,成本低,,體積小,,可同時輸出多路互相隔離的電壓
2.缺點:開關(guān)管承受電壓高,輸出變壓器利用率低,,不適合作大功率電源 EMI比較大
事實上,美國即研發(fā)了中壓交流推進系統(tǒng),,又研發(fā)了中壓直流推進系統(tǒng),。
只不過中壓交流推進系統(tǒng)的研發(fā)難度要低于中壓直流推進系統(tǒng)。
而在最初時,,美國就選擇了難度較為小的中壓交流推進系統(tǒng),。
也只有這樣做。在艦艇的未來動力上,,才可以繼續(xù)領(lǐng)先全球,。
導(dǎo)致DDG-1000驅(qū)逐艦采用了中壓交流拳全電推進系統(tǒng),福特級航空母艦安裝了中壓交流電磁彈射器,。
不過,,美國并沒有放棄多對中壓直流推進系統(tǒng)的研究,在艦艇規(guī)劃中,,中壓直流推進系統(tǒng)預(yù)計在2030年列裝使用,。
所以說,為了領(lǐng)先全球其他國家,,在最初時,,美國就點錯了科技樹。
另外,,美工有一個傳統(tǒng),。
那就是“在研發(fā)武器時,總是采用最先進的技術(shù),無論該技術(shù)是否成熟可靠”,。
這個傳統(tǒng)是半魔,,利弊各半。
目的嗎,,就是上文所提到的為了領(lǐng)先全球其他國家至少一代,。
這一點從很多例子中可以得出結(jié)論。
在1988年進行的A-12隱身艦載攻擊機項目,,最終由于材料,,重量,造價高昂等因素?zé)o疾而終,。
還有F-120和F-136變循環(huán)航空發(fā)動機,,即便是十多年后的今天,變循環(huán)航空發(fā)動機依然未能裝機使用,。
F-23隱身戰(zhàn)斗機,,該機由于極為注重隱身性能,忽視了機動性和敏捷性,,最終落敗于F-22,。
各種高超音速導(dǎo)彈,美國起步最早,,但是裝備部隊最晚,,中俄兩國的高超音速導(dǎo)彈已經(jīng)服役了。
還有本文的主角,,“福特”級核動力航空母艦,。
加裝電磁彈射器,是福特級相對于尼米茲級來說最大的不同,,也是導(dǎo)致福特級核動力航空母艦至今未能形成戰(zhàn)斗力的根本原因,。
甚至早在2019年時,美總統(tǒng)還想將電磁彈射器換成蒸汽彈射器,。不過如今這個愿望怕是達不成了,,畢竟生產(chǎn)蒸汽彈射器的DW公司已經(jīng)破產(chǎn)了。
中壓直流電磁彈射器與中壓交流電磁彈射器的優(yōu)劣,。簡而言之
中壓直流電磁彈射器具有能量密度均勻,,穩(wěn)定性高,結(jié)構(gòu)簡單,,操控方便的特點。
中壓交流電磁彈射器具有能量密度大,,穩(wěn)定性不太高,,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不好控制的特點。
通過分析中壓直流電磁彈射器,,中壓交流電磁彈射器各自的特點可知:
中壓直流電磁彈射器比較穩(wěn)定,,帶來的就是彈射效率高,這點是最重要的,。
中壓交流電磁彈射器就不太穩(wěn)定了,,導(dǎo)致故障頻發(fā)。
另外,,無關(guān)于哪種彈射器,。主要是交流和直流電帶本身的問題。直流電的優(yōu)點:線路造價低,,傳輸過程中的損耗小,。
直流電的缺點:電源和換流站的造價高昂。
交流電的優(yōu)點:輸電設(shè)備建造方便利于傳輸,,電源和換流站的造價低,。
交流電的缺點:在輸電線路中存在電容電流,會引起不必要的損耗,,交流電比直流輸電發(fā)生的故障多,。
通過對比直流電和交流電的優(yōu)缺點之后,就可以得出,,福特級航空母艦之所以選擇中壓交流電磁彈射器,,就是因為中壓交流電磁彈射器的技術(shù)門檻低,比較容易實現(xiàn),。
要知道福特級航空母艦的研發(fā)時間是在1996年,,服役時間是在2017年。
但是其電磁彈射器是在2015年首次在艦上進行試驗的,。
就在一年之后的2016年,,東方大國對電磁彈射器和蒸汽彈射器進行了試驗。
就當(dāng)時的技術(shù)條件來看,,能夠用上電磁彈射器已經(jīng)足夠先進了,。單就這點而言,已經(jīng)領(lǐng)先全球其他國家了,。
東方大國電磁彈射器的發(fā)展歷程畢竟東方大國的電磁彈射器樣機是在2008年研發(fā)出來的,。
到了2011年,電磁彈射器基本上就可以使用了,。
美國電磁彈射器的發(fā)展歷程而美國的電磁彈射器的研究最早可以追溯到1982年,。
但受制于當(dāng)時的技術(shù)條件,所有的設(shè)備無法滿足需求,,最終只是在1988年建造了一個長度僅有3米左右的模型而已,。
與此同時,,還進行了電磁彈射,制動,,回收以及電磁輻射試驗等,。
時間來到90年代末,經(jīng)過論證,,美國海軍決定在福特級航空母艦上安裝電磁彈射器,。
在本世紀(jì)之初,即2003年,,美國啟動了電磁彈射器的研發(fā)工作,。
到了2004年。通過對比,,美海軍將研發(fā)電磁彈射器的合同授予通用原子公司,。
2009年4月,美國海軍通過了電磁彈射器重量,,費用,,技術(shù)風(fēng)險等方面的關(guān)鍵設(shè)計審查。
同年的9月,,電磁彈射器項目開始進入系統(tǒng)功能演示驗證階段,。
在2013年,電磁彈射器開始在下一代福特級航母上嘗試安裝,。
通過對比東方大國和美國電磁彈射器的發(fā)展歷程可知:
在美國的中壓交流電磁彈射器進行演示之前,,東方大國的中壓直流電磁彈射器的樣機已經(jīng)研發(fā)出來了。
當(dāng)美國的中壓交流電磁彈射器開始在福特級航空母艦上安裝時,,東方大國的中壓直流電磁彈射器已經(jīng)可以用了,。
也就是說,東方大國的電磁彈射器技術(shù),,要比美國走得順多了,,走得快多了。
這種被對手追上的感,,是美國絕對不愿意看到的,。盡管知道中壓直流電磁彈射器,比中壓交流電磁彈射器有諸多的優(yōu)勢,。
但是,,規(guī)劃中的中壓直流系統(tǒng)到2030年才能使用。
已經(jīng)安裝到福特級航空母艦上的電磁彈射器總不能拆了吧,,也只能捏著鼻子認栽了,。
據(jù)統(tǒng)計,福特級航空母艦上電磁設(shè)備的故障率還是很高的,,根本就達不到設(shè)計指標(biāo),。
在設(shè)計時
對電磁彈射器的設(shè)計要求是每彈射4166次出現(xiàn)一次故障,,實際上是每彈射272次,就出現(xiàn)了故障,。
對電磁攔阻系統(tǒng)的設(shè)計要求是每阻攔16500次出現(xiàn)一次故障,實際上是每阻攔41次,,就出現(xiàn)了故障,。
對電磁升降機的設(shè)計要求是每使用932次出現(xiàn)一次故障,實際上是每使用218次,,就出現(xiàn)了故障,。
綜合來看,福特級航空母艦上的電磁設(shè)備可靠性是真的低,。
相比于早就成熟的蒸汽彈射器,,那肯定是不如的。乃至于,,福特級航空母艦至今還未能形成戰(zhàn)斗力,。
綜合來看,受制于研發(fā)難度,,最初的選擇等限制,,導(dǎo)致福特級航空母艦選擇了中壓交流電磁彈射器。
據(jù)稱東方大國依據(jù)中壓直流系統(tǒng)研發(fā)的電磁彈射器已經(jīng)經(jīng)過了上萬次的試驗,,結(jié)果還是相當(dāng)可靠的,。
低壓側(cè)合閘操作流程:1,、進線柜 合進線刀開關(guān)——框架斷路器儲能——框架斷路器電動按鈕合閘——合補償柜刀開關(guān)——無功功率補償自動投電容補償柜——合出線柜刀開關(guān)——合出線柜出線回路斷路器
分閘狀態(tài)報控制回路斷線說明合閘回路不通,合閘回路其中有一接點是接在儲能回路的行程開關(guān)上,,如你說說,,彈簧未儲能,所以會報控制回路斷線,,彈簧未儲能,。
儲能手動都儲不上,說明你已先試過電動的,,肯定不能儲能,,才進行手動儲能。手動也儲不上,,問題只可能出在儲能機構(gòu)上,,看看儲能機構(gòu)哪兒配合不到位,,棘爪或者齒輪,或者棘爪的復(fù)位彈簧等,。范圍很小,,現(xiàn)場查看一下,應(yīng)該不難解決題目所提供的電路圖是常用DC/DC芯片的工作原理圖,,圖中的U3012是一款DC/DC芯片,輸入電壓高達200V,,固定輸出15V,,在電動汽車上用的比較多。
圖中電感的作用在利用DC/DC芯片設(shè)計電路時,,電感和二極管是必不可缺少的元器件,,這與電源的拓撲結(jié)構(gòu)有關(guān)系。如下圖所示,,是U3012的典型電路圖,。
電路中,輸出端有三個比較重要的元器件電感L,、電容C還有二極管D,。我們都知道常用的DC/DC芯片都是通過內(nèi)部MOS管頻繁的切換來實現(xiàn)降壓的。下面通過兩方面解釋:
在內(nèi)部MOS導(dǎo)通的情況下:
這時電流流過電感L給負載供電,,電感L儲能,,電容C濾波使輸出更加平滑,二極管D處于截至狀態(tài),,電感起到儲能作用,。
在內(nèi)部MOS截至的情況下:
由于電感可以阻礙電流的變化,在電流切斷瞬間,,會在電感上產(chǎn)生反向的電動勢,,使二極管D導(dǎo)通,這時電感L,、負載還有二極管D構(gòu)成回路,,由于電感L的儲能作用,這時由電感L向負載供電,。
由以上可知,,電感和二極管共同構(gòu)成了儲能和續(xù)流的作用。
2W電阻的作用圖中這個元器件的符號是二極管,而描述中是電阻。如果是二極管的話,,由于二極管具有單向?qū)щ娞匦云鸬椒婪唇幼饔?,另外,,二極管導(dǎo)通后會產(chǎn)生0.7-1.5V左右的壓降,。這樣可以保證后級的78L05輸出和輸入的壓差不會太大。如果是電阻的話,,那就是利用電阻分壓的原理在電阻上產(chǎn)生電壓降,,保證78L05的工作壓差不會太大減小發(fā)熱提高轉(zhuǎn)換效率,但是熱量在電阻上產(chǎn)生了,,導(dǎo)致電阻發(fā)燙,,必須根據(jù)實際電流選擇功率電阻。
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