[发明专利]一种磁阻电磁发射能量回收装置

说明书

本发明公开一种磁阻电磁发射能量回收装置，包括弹丸、N‑1级发射线圈、发射及能量回收复合线圈、发射及能量回收电路；依次排列N‑1级发射线圈和发射及能量回收复合线圈，再连接发射及能量回收电路；发射及能量回收电路与N级线圈构成了对应的N级控制电路；利用能量回收线圈对发射线圈上残余能量回收。在最后一级发射线圈位置上绕出最后一级发射线圈以及能量回收线圈，使得弹丸脱离最后一级发射线圈时所损失的动能部分转化为能量回收线圈上的电能，将回收所得能量储存起来。本发明巧妙地回收线圈上的能量，用作电容的预充电，避免充电初期电容浪涌电流对充电电路器件损害，且发射电容与能量回收电容可互相转化，适合于连续磁阻电磁发射领域的应用。

技术领域

本发明属于电磁推进技术领域，涉及一种磁阻电磁发射能量回收装置，主要用于连续多次磁阻电磁发射的电容预充电。

背景技术

磁阻电磁发射技术通常需要一个包含多个发射电容组成的脉冲电源，为各级发射线圈在不同时刻提供脉冲大电流。而发射电容的充电过程通常由以Boost电路为代表的升压电路来完成。基本Boost电路如图5所示。Boost电路在对发射电容C进行充电时，会存在如下问题。由于30V直流稳压电源V、电感L、续流二极管D与发射电容C直接构成一个回路，开关元件S不在该回路内，且充电初期，发射电容C电压为零，则30V直流稳压电源V的电压全部加在电感L上，所产生的后果是，不论开关元件S通断，发射电容C上的电流都处在增加阶段，即产生浪涌电流。浪涌电流的存在会对30V直流稳压电源V、续流二极管D以及实际应用中回路上需增加的电流传感器、继电器等造成损害。

解决这一问题的方法是，在使用Boost电路正式充电之前，先对发射电容C进行预充电，使得发射电容C上的初始电压大于30V直流稳压电源V，则会使电感L电流在开关元件S关断时下降，开通时上升，即电感L电流在一定范围内可控。

受限于磁阻电磁发射的原理，弹丸在发射出去之后，发射线圈上仍会有电流。这一部分电流的能量绝大部分将以热能的形式，损耗在发射线圈电阻上。因此，这一部分能量仍有利用的可能，因此，如何将浪费在发射线圈上的能量进行回收，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于针对已有技术的不足，提供一种磁阻电磁发射能量回收装置，利用能量回收线圈对发射线圈上残余的能量进行回收，并且用作电容的预充电，避免电容充电初期浪涌电流对充电电路器件的损害。

为达到上述目的，本发明的构思是：

由于基本Boost升压电路在对电容充电初期，电容初始电压为零，导致电感电流不可控，会产生浪涌电流。而电容电压高于升压电路直流输入时则不会有这个问题。并且受限于磁阻电磁发射的原理，弹丸在发射出去之后，发射线圈上仍会有电流。这一部分电流的能量绝大部分将以热能的形式，损耗在发射线圈电阻上。因此，这一部分能量若能回收并用作电容预充电，则能彻底解决浪涌电流问题。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种磁阻电磁发射能量回收装置，包括弹丸、N-1级发射线圈、一个发射及能量回收复合线圈、发射及能量回收电路；依次排列所述N-1级发射线圈和发射及能量回收复合线圈，然后连接所述发射及能量回收电路；

所述发射及能量回收复合线圈包括一个第N级发射线圈和一个能量回收线圈；

所述发射及能量回收电路与N级线圈构成了对应的N级控制电路；在其控制下，利用能量回收线圈对发射线圈上残余能量进行回收；

N为大于1的任意自然数，i为不大于N-1的所有自然数。