[发明专利]一种磁阻电磁阻尼与能量回收装置

权利要求书

1.一种磁阻电磁阻尼与能量回收装置，包括弹丸（100）、依次串联排列着M级阻尼与能量回收模块（1~M）和N级自由阻尼模块（a₁~a_N）；其特征在于：

第j级自由阻尼模块包括一个第j级自由阻尼线圈（120）；

第i级阻尼与能量回收模块包括一个第i级阻尼与能量回收复合线圈（130）连接一个第i级阻尼及能量回收控制电路（1000）；利用带电流线圈对铁质的弹丸产生减速的磁阻力，利用电磁感应原理吸收线圈电阻上的能量，并通过电容进行存储，实现部分能量回收；

所述第i级阻尼与能量回收复合线圈（130）包括第i级受控阻尼线圈（110）、第i级能量回收线圈（140）；

所述第i级阻尼及能量回收控制电路（1000）包括：

L级放电开关元件、L级储能电容、L级能量回收开关元件、续流二极管（114）；

所述第i级放电开关元件k（112）、第i级续流二极管（114）的阴极与第i级受控阻尼线圈（110）的标记端（1100）相连；所述第i级储能电容k（122）的负极和第i级续流二极管（114）的阳极与第i级受控阻尼线圈（110）的未标记端、第i级能量回收线圈（140）的标记端（1100）相连；所述第i级能量回收开关元件k（142）的阳极与第i级能量回收线圈（140）的未标记端相连；所述第i级能量回收开关元件k（142）的阴极、第i级放电开关元件k（112）的阳极与第i级储能电容k（122）的正极相连；所述第j级自由阻尼线圈两端通过导线直接相连；

所述电磁阻尼与能量回收方法为：

预先使第i级储能电容k（122）到达减速电压，当被减速物体，即弹丸（100），运动至和第i级阻尼与能量回收复合线圈（130）中点重合时刻，对第i级放电开关元件k（112）以及除第i级能量回收开关元件k（142）以外的所有第i级能量回收开关元件施加脉冲群，使之导通，则第i级储能电容k（122）对第i级受控阻尼线圈（110）放电，使弹丸（100）减速，第i级能量回收线圈（140）利用电磁感应原理吸收能量并为除第i级储能电容k（122）以外所有第i级储能电容充电，当弹丸（100）靠近第j级自由阻尼线圈（120）时，由于感应电流的存在，弹丸（100）仍被减速，当阻尼过程完成后，能量回收也完成。

2.根据权利要求1所述磁阻电磁阻尼与能量回收装置，其特征在于：待减速物体，即弹丸（100）为圆柱形，且轴向长度与发射线圈一致，直径小于发射线圈，由铁磁材料制成。

3.根据权利要求1所述磁阻电磁阻尼与能量回收装置，其特征在于：所述线圈包括所有阻尼与能量回收复合线圈与所有自由阻尼线圈空间上轴心同一直线，按照弹丸（100）发射方向依次排布，且线圈之间间距为零；所述第i级受控阻尼线圈（110）与第i级能量回收线圈（140）绕制方向相同，第i级受控阻尼线圈（110）在内层，由第i级能量回收线圈（140）在外层包裹住，且与第k级自由阻尼线圈（120）在弹丸运动方向上依次设置。

4.根据权利要求1所述磁阻电磁阻尼与能量回收装置，其特征在于：第i级储能电容k（122）与第i级其他储能电容可以实现功能互换，既可以作为放电电容使用以产生脉冲电流，也可作为能量回收电容使用以吸收能量。

5.根据权利要求1所述磁阻电磁阻尼与能量回收装置，其特征在于：第i级能量回收开关元件k（142）、第i级放电开关元件k（112）采用晶闸管。

6.根据权利要求1所述磁阻电磁阻尼与能量回收装置，其特征在于：M、N为除零外任意自然数，L为大于1的任意自然数，i为不大于M的所有自然数，j为不大于N的所有自然数，k为不大于L的所有自然数。