
發(fā)布
注冊
/
登錄電磁彈射系統(tǒng)的案例
美報告076登陸艦為無人機航母,噸位堪比遼寧艦!
美方推測,之所以076能夠起降噴氣式戰(zhàn)斗機和隱形固定翼無人機,主要可能依靠目前中國新型國產(chǎn)航母正在應(yīng)用的電磁彈射系統(tǒng)。電磁彈射系統(tǒng)(EMALS)是目前最先進的航母彈射系統(tǒng),目前世界上只有中美能夠完全掌握此項技術(shù),不過美國的電磁彈射技術(shù)從其應(yīng)用的福特號航母服役后問題源源不斷,但是中國在這方面不會面臨與美國相同的問題。
對中國海軍來說,在076型兩棲登陸艦安裝電磁彈射器將會改變兩棲作戰(zhàn)的新格局,一旦搭載了電磁彈射器那么076攜帶艦載戰(zhàn)斗機、大型無人機都將不在話下,這可以大大地提升對陸攻擊能力和爭奪敵方制空權(quán)的能力。
美專家對此表示,中國的076型兩棲登陸艦相比075可能體系上面就要大一圈,達到60000-70000萬噸的排水量,這個排水量和目前中國裝備的排水量高達65000噸的遼寧號航空母艦基本沒有什么差別。076甲板的長度肯定是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過075的237米的,可能會達到300米左右,因為哪怕是用電磁彈射系統(tǒng)加持要想彈射戰(zhàn)斗機076的甲板也不能太短。
目前適合076的戰(zhàn)斗機是哪一款還有待商榷,不過目前美國的兩棲攻擊艦全部裝備的是美國F-35B短距滑跑/垂直起降戰(zhàn)斗機,中國目前裝備的是殲-15建造戰(zhàn)斗機,但是這種飛機太重了(滿載起飛重量34噸)還不能隱身,不太可能作為076的主力艦載機。
看起來目前比較適合的076搭載的戰(zhàn)斗機有兩種,一種是以中國FC-31戰(zhàn)機發(fā)展而來的艦載隱形戰(zhàn)斗機,和美國的F-35一樣,但是因為076使用了電磁彈射系統(tǒng),因此FC-31艦載版完全不需要垂直起降,只需設(shè)置成可彈射、可折疊機翼的艦載機即可。FC-31戰(zhàn)機相比殲-15其體型和占地面積小了足足一圈多,因此可以大量部署。
展開 中國電彈技術(shù)新突破:電磁彈射野戰(zhàn)火箭炮即將亮相
目前,由韓珺禮領(lǐng)銜研發(fā)的新一代野戰(zhàn)火箭呼之欲出,那就是電磁彈射火箭彈武器系統(tǒng)。這個新成果,將我國的火箭優(yōu)勢技術(shù)和電磁彈射技術(shù)整合起來,實現(xiàn)跨界研究。
某型野戰(zhàn)火箭在靶場進行實彈射擊試驗,取得了預(yù)期成績。陳海強攝
韓珺禮是如何“跨界”的呢?事情得從2017年初說起。
彼時,韓珺禮去武漢調(diào)研,順道拜訪了被譽為“中國電磁彈射之父”的馬偉明院士。
在和馬偉明交談時,韓珺禮突然靈光一閃,問道:“馬院士,既然電磁彈射技術(shù)能把幾十噸重的飛機彈射出去,能否彈射火箭彈?讓火箭彈在起飛階段就獲得一個很高的初始速度。”馬偉明略作思索回答:“可以試試,應(yīng)該可以。”
就這樣,一個野戰(zhàn)火箭發(fā)展史上從未有過的設(shè)想誕生了。目前,電磁彈射火箭彈已取得重大技術(shù)突破,后續(xù)發(fā)展計劃正在一一變成現(xiàn)實。
某型野戰(zhàn)火箭在靶場進行實彈射擊試驗 陳海強攝
采訪結(jié)束時,韓珺禮對科技日報記者說:“在近年來的幾次局部戰(zhàn)爭中,野戰(zhàn)火箭再次大放異彩,展示出對戰(zhàn)場形勢發(fā)展的影響力。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,野戰(zhàn)火箭必將展現(xiàn)遠(yuǎn)程制敵、精確打擊、高效毀傷的威力……”
展開 常規(guī)動力堆動電磁彈射! 港媒: 陸航母電力系統(tǒng)大突破
港媒近日爆料,中國海軍高級工程師馬偉明少將與其團隊正在研發(fā)的綜合電力系統(tǒng)取得重大突破,將大大提高航母的作戰(zhàn)效率。中國科學(xué)院電工研究所教授任王平指出,這一項技術(shù)意味著中國航母不需要搭載核動力系統(tǒng),就能使用高耗能的武器以及電磁彈射器。
請點擊此處輸入圖片描述
據(jù)《南華早報》報導(dǎo),消息人士表示,這項技術(shù)突破能為電磁彈射器提供充沛動力,將使中國自研的第二艘航空母艦?zāi)軌蜓b備世界上最先進的飛機彈射系統(tǒng),從而為航母的研發(fā)克服了一個巨大的障礙,因此該航母被長期推遲的研制工作將很快可以繼續(xù)開始。
王平表示,該技術(shù)不僅是從交流電到直流電的簡單轉(zhuǎn)換,而是對能源供應(yīng)和分配系統(tǒng)的徹底變革;另外,它除了用在飛機彈射之外,未來還可用于導(dǎo)彈和衛(wèi)星的發(fā)射,甚至亦或是當(dāng)作高速列車的動力系統(tǒng)。
▼003型的模型。
請點擊此處輸入圖片描述
報導(dǎo)認(rèn)為,這項彈射器技術(shù)來自中國海軍高級工程師馬偉明少將領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊,他們開發(fā)了新的技術(shù)系統(tǒng)以取代原有技術(shù)。一位解放軍海軍專家透露,這種系統(tǒng)最早在2013年時,美軍就曾用在朱瓦特級驅(qū)逐艦上,不過美方系統(tǒng)先進程度不及馬偉明團隊開發(fā)出來的第二代系統(tǒng)。
報導(dǎo)最后也借由馬偉明少將5月的發(fā)言來佐證這項消息。馬偉明那時表示,他在綜合電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的終級目標(biāo)就是解決高耗能武器上艦的問題。
目前世上現(xiàn)役航母中,僅有美國福特號擁有電磁彈射裝置,但馬偉明的重大突破,讓中國海軍有“彎道超前”的機會,因為解放軍海軍少將尹卓在接受央視采訪時表示,中國海軍殲-15艦載機在電磁彈射方面已經(jīng)有“成百上千”次了。此外,他還透露了一個重大突破,中國航母不用核動力也能裝載電磁彈射器,而且使用綜合電力推進系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率更高。
展開 中國“首艘電磁彈射航母”究竟有多先進?
因為電磁彈射器是個電老虎,可能之前很多人都有誤解:認(rèn)為要上電彈就必須用核動力。但事實并非如此:以美國福特級為例:4臺電磁彈射器全功率運行的發(fā)電功率是65MW。
美國福特級電磁彈射系統(tǒng)
而老邁的尼米茲級,發(fā)電功率只有64MW,因為尼米茲級和之前航母一樣:動力系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)是分開的,根本無法支撐電磁彈射上艦。為此福特級才用了新的A1B反應(yīng)堆和綜合電力系統(tǒng),發(fā)電能力足足比尼米茲級提高了三倍,192MW。
要上電彈必須用綜合電力系統(tǒng),它只需要一個原動機發(fā)電,美國用的是核動力發(fā)電,我們用常規(guī)動力發(fā)電,也一樣能支撐電磁彈射上艦,真正考驗的是你的綜合電力系統(tǒng)怎么樣。
那搞定了最關(guān)鍵的動力系統(tǒng),下面就來說說甲板布局和艦島設(shè)計,從這你就能看出這10年來,中國航母設(shè)計水平的飛躍。003航母總體甲板布局,是在吸收遼寧艦、山東艦使用經(jīng)驗基礎(chǔ)上,并在很大程度上參考了美國航母的設(shè)計。
根據(jù)此前商業(yè)衛(wèi)星照片推測:003航母全長約320米,寬度約76米,甲板面積差不多相當(dāng)于3個半足球場前后相連。整個甲板分為起飛區(qū)、著艦區(qū)和停機區(qū)。1號、2號彈射起飛位位于前甲板,距離艦首約100米處位置;3號起飛位,位于艦體中后部,距離斜角甲板前端約100米處。出于甲板強度設(shè)計考慮,3部電磁彈射器并非完全水平布置,而是和甲板中線呈一定偏角。同時在起飛區(qū)和左側(cè)舷邊,各布置了一座彈射器控制室。
電磁彈射器是003航母最顯眼的黑科技之一,其實按照最初的規(guī)劃,003原本計劃用的是蒸汽彈射器,后來因為馬偉明教授搞出了電彈。為了進行蒸彈和電彈的對比測試,咱們還推遲了3號艦的開工。最終經(jīng)過PK,電射完勝蒸射。為此咱們還修改了設(shè)計,用電彈取代了蒸彈,寧可承擔(dān)一定的時間和經(jīng)濟上的代價,讓新航母一步就用上最先進的電磁彈射,高瞻遠(yuǎn)矚。
展開 
電磁彈射純屬騙局?5名軍官被撤職查辦,200億全打水漂
現(xiàn)在世界上很多國家都擁有了航空母艦,其中美國的航空母艦被稱為是最先進的航母,因為美國的航母大多數(shù)都是電磁彈射航母,這種航母的艦載機起飛速度非常快,在作戰(zhàn)當(dāng)中的效率也非常高,所以世界各國也都在學(xué)習(xí)美國的做法,想要把自己的航空母艦全部改造成電磁彈射的航母,近期美國的電磁彈射器的裝備行動卻被緊急叫停,那么到底是什么原因呢?
其實根據(jù)美國的官方報道,這一次美國的電磁彈射項目出現(xiàn)了非常大的意外,被緊急叫停的是福特號核動力航母二號艦,福特號是美國最大型的航空母艦,并且美國現(xiàn)在已經(jīng)擁有了一艘,第二艘正在緊鑼密鼓的建造當(dāng)中
可是這一次的緊急叫停,不僅會耽擱美國這艘航母的建造工期,還會讓很多人質(zhì)疑美國的電磁彈射技術(shù)的可靠性,其實電磁彈射技術(shù)在傳統(tǒng)意義上要比蒸汽彈射技術(shù)更加的高端,并且美國人也證實了這一點,因為在美國福特航母上,電磁彈射器早就已經(jīng)開始服役,并且他成功讓美國的艦載機起飛降落了無數(shù)次
然而美國軍方也有很多人一直很擁護蒸汽彈射,因為他們認(rèn)為蒸汽彈射更加可靠,不會出現(xiàn)任何的意外,電磁彈射太過于花里胡哨,并且浪費資金,這一次美國的福特號二號艦之所以被緊急叫停,就是因為這項技術(shù)在這艘軍艦上出現(xiàn)了非常大的變故
特別是它的高故障率被很多人所嫌棄,美國的軍方還開除了和電磁彈射技術(shù)有關(guān)的五名軍官,所以看來美國這一次所投入的200億研發(fā)電磁彈射的資金是真的打了水漂了
來源:咨詢網(wǎng)
展開 一種小型固定翼無人機彈射系統(tǒng)的設(shè)計 ¥49.9
</p><p>固定翼無人機有著相對持久的續(xù)航時間與很快的巡航速度,而需要一種簡單彈射裝置可以使其能夠在復(fù)雜地面狀況下起飛,以實現(xiàn)其在更廣泛領(lǐng)域方面的應(yīng)用,解決旋翼類無人機在某些領(lǐng)域的弊端。文獻[4]列舉了三種無人機彈射起飛的方式,分別為橡筋彈射、電機直接彈射、液壓氣壓彈射,并分析了這幾種彈射方式中各自的優(yōu)劣點。文獻[5]、文獻[6]分別對液壓與電機彈射進行了相關(guān)研究,但是成本較高,不適用于一般場合的應(yīng)用。本文通過MATLAB[7]對發(fā)射進行參數(shù)化研究并使用SoildWorks[8]設(shè)計出一種低成本,重量輕的固定翼彈射系統(tǒng),以拓展固定翼在偵察、救援、航拍等領(lǐng)域的應(yīng)用。</p><p>1.彈射系統(tǒng)的工作原理</p><p>1.1設(shè)計要求</p><p>常見的無人機發(fā)射方式有三種,分別為橡筋彈射、電機直接彈射、液壓氣壓彈射。為了在保證操作的簡便性的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)低成本的發(fā)射,所以本文設(shè)計的固定翼彈射平臺采用拉簧作為直接彈射動力的方式。</p><p>本文所設(shè)計的固定翼彈射系統(tǒng)適用于絕大部分類型的小型固定翼無人機,并且由于要在地面情況復(fù)雜的條件下使用,彈射平臺的占地面積要小。此外所設(shè)計的彈射裝置的使用要簡單,方便無人機的裝填于連續(xù)的多個無人機發(fā)射。</p><p>1.2 工作原理</p><p>圖1為彈射系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖,彈射系統(tǒng)可以分為三大部分:由接觸腹板和定位側(cè)板組成的無人機限位滑道;由定滑輪、鋼絲和拉簧組成的彈射動力裝置;由光軸支座、光軸、直線軸承、連接板、活動牽引鉤、導(dǎo)向臂、導(dǎo)向塊、絲杠、絲桿螺母、聯(lián)軸器、電機組成的彈射復(fù)位裝置。
展開 港媒曝我軍一新武器 或?qū)⒘蠲儡奆-22和F-35無所遁形
并且根據(jù)公開的照片顯示,空警-600的發(fā)動機采用共軸螺旋槳,這也將提高飛機在裝備電磁彈射器的航母上,短距離起飛的效率。機艙容納的5名雷達操作員,也將使其探測范圍達到600公里。
同時一名美國專家還表示,空警-600可能還擁有可結(jié)合多平臺數(shù)據(jù)并整合,輔助瞄準(zhǔn)并引導(dǎo)遠(yuǎn)程導(dǎo)彈對戰(zhàn)機發(fā)起打擊的能力。但鑒于空警-600的體型和重量,它似乎并不太可能出現(xiàn)在中國的滑躍型甲板上,不過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上的消息我們可以了解到,目前中國第三艘航母已經(jīng)開始建造,而它采用的是電磁彈射系統(tǒng),結(jié)合中國目前的進度與建造速度,這艘最新的航母建好交付后,空警-600將非常有可能直接在其甲板上服役。正是有了它的加入,未來中國的航母將變得越來越致命。而這對于美國的F-22、F-35來說,就是一個天大的壞消息。
展開 AMESim電磁閥仿真詳解:一種深低溫電磁閥試驗系統(tǒng)設(shè)計與仿真
1
系統(tǒng)原理
某運載火箭三子級采用冷氦增壓的方式為液氧貯箱增壓。該冷氦增壓系統(tǒng)原理如圖1所示,將氦氣存儲于鈦合金氣瓶中,并將其浸泡在液氫貯箱內(nèi),使高壓氦氣的溫度降至20K。系統(tǒng)主要包括電磁閥、孔板和壓力信號器,包含主增壓路、調(diào)節(jié)路和備保路共3路增壓路[3]。其中主增壓路的電磁閥為常開路,調(diào)節(jié)路的電磁閥根據(jù)壓力信號器反饋的氧箱壓力來關(guān)閉或者打開,備保路正常情況下電磁閥不動作[4]。在該系統(tǒng)中冷氦電磁閥能否正常工作決定著增壓系統(tǒng)工作是否正常甚至火箭飛行的成敗,所以對冷氦電磁閥[5]液氫溫區(qū)的性能考核至關(guān)重要。
展開 觸手可得系統(tǒng)級電磁仿真
采用Ansys HFSS,只需34小時就能生成并求解這個復(fù)雜PCB封裝的3D模型
通常驗證端到端的系統(tǒng)級性能會涉及一系列組件級電磁(EM)仿真。例如,工程師開展仿真以確認(rèn)單個球柵陣列(BGA)封裝(從焊接凸點到焊球)的信號完整性,或確認(rèn)從集成電路(IC)封裝到走線,再到連接器封裝的信號完整性。
在完成系統(tǒng)各個部分的仿真和驗證后,再將其裝配成一個物理原型。但是這種級連方法存在一些問題。首先,該方法非常耗時,通常會拖延產(chǎn)品發(fā)布日期;其次,由部件集成和其他系統(tǒng)級問題引起的信號不連續(xù)性,只有在原型階段才能發(fā)現(xiàn),從而導(dǎo)致由于返工所造成的高昂成本和不必要的延時。
在過去,這種順序方法對半導(dǎo)體制造商而言,是產(chǎn)品研發(fā)的一個重大障礙。然而,過時的仿真方法、計算資源、處理速度和工程方法使工程師只能使用這種級連的組件級方法。
利用現(xiàn)有工具充分發(fā)揮快速系統(tǒng)級
電磁仿真的作用
好消息是,Ansys HFSS仿真軟件已能夠支持PCB和芯片封裝的快速系統(tǒng)級虛擬原型設(shè)計。與當(dāng)今彈性云計算資源、更快的處理核心、快速數(shù)據(jù)傳輸速度等創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合,HFSS正在加快電磁(EM)仿真的速度。
然而一些客戶暫時還不了解HFSS中的系統(tǒng)級仿真功能,但半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者已利用HFSS將復(fù)雜產(chǎn)品的電磁仿真運行速度提高10-12倍。對于現(xiàn)有的Ansys 2020 R2客戶來說,要實現(xiàn)這種速度提升其實無需進行額外的軟件投資,工程團隊只需利用HFSS 30多年所積淀下來的最佳實踐,在優(yōu)化的技術(shù)環(huán)境下充分使用最新HFSS解決方案的完整功能就可以了。
展開 觸手可得系統(tǒng)級電磁仿真
采用Ansys HFSS,只需34小時就能生成并求解這個復(fù)雜PCB封裝的3D模型
通常驗證端到端的系統(tǒng)級性能會涉及一系列組件級電磁(EM)仿真。例如,工程師開展仿真以確認(rèn)單個球柵陣列(BGA)封裝(從焊接凸點到焊球)的信號完整性,或確認(rèn)從集成電路(IC)封裝到走線,再到連接器封裝的信號完整性。
在完成系統(tǒng)各個部分的仿真和驗證后,再將其裝配成一個物理原型。但是這種級連方法存在一些問題。首先,該方法非常耗時,通常會拖延產(chǎn)品發(fā)布日期;其次,由部件集成和其他系統(tǒng)級問題引起的信號不連續(xù)性,只有在原型階段才能發(fā)現(xiàn),從而導(dǎo)致由于返工所造成的高昂成本和不必要的延時。
在過去,這種順序方法對半導(dǎo)體制造商而言,是產(chǎn)品研發(fā)的一個重大障礙。然而,過時的仿真方法、計算資源、處理速度和工程方法使工程師只能使用這種級連的組件級方法。
利用現(xiàn)有工具充分發(fā)揮快速系統(tǒng)級
電磁仿真的作用
好消息是,Ansys HFSS仿真軟件已能夠支持PCB和芯片封裝的快速系統(tǒng)級虛擬原型設(shè)計。與當(dāng)今彈性云計算資源、更快的處理核心、快速數(shù)據(jù)傳輸速度等創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合,HFSS正在加快電磁(EM)仿真的速度。
然而一些客戶暫時還不了解HFSS中的系統(tǒng)級仿真功能,但半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者已利用HFSS將復(fù)雜產(chǎn)品的電磁仿真運行速度提高10-12倍。對于現(xiàn)有的Ansys 2020 R2客戶來說,要實現(xiàn)這種速度提升其實無需進行額外的軟件投資,工程團隊只需利用HFSS 30多年所積淀下來的最佳實踐,在優(yōu)化的技術(shù)環(huán)境下充分使用最新HFSS解決方案的完整功能就可以了。
展開 汽車自動駕駛輔助系統(tǒng)電磁安全性研究
2? 智能汽車電磁安全測試研究案例
本文依據(jù)上述測試原理和方法,選取4臺樣車進行了自動駕駛輔助系統(tǒng)電磁抗擾試驗驗證。電磁兼容試驗參考ISO 11451-2:2015,試驗頻率范圍為10 kHz~2 GHz,試驗強度為100V/m。
ACC試驗選擇穩(wěn)態(tài)巡航工況進行試驗,F(xiàn)CW則根據(jù)被測車輛控制邏輯設(shè)置工況進行試驗。圖8和圖9為某樣車ACC功能電磁抗擾試驗圖和車內(nèi)儀表顯示圖。圖10和圖11為某樣車FCW功能電磁抗擾試驗圖和車內(nèi)儀表功能狀態(tài)顯示圖。
表4為四臺樣車的功能激活狀態(tài)和電磁抗擾試驗結(jié)果表。從驗證試驗案例可以看出,依據(jù)上述的實驗原理和方法,可以通過雷達目標(biāo)模擬器模擬目標(biāo)前車運動狀態(tài),從而激活車輛的ACC和FCW功能,4臺試驗樣中1臺ACC功能出現(xiàn)異常,一臺FCW功能出現(xiàn)性能降低或功能失效等異常現(xiàn)象。這表明汽車自動駕駛輔助系統(tǒng)存在一定電磁兼容安全風(fēng)險,行業(yè)需提高對智能網(wǎng)聯(lián)汽車電磁兼容性能的關(guān)注度,提升電磁兼容性能。
3? 結(jié)語
本文分析了智能網(wǎng)聯(lián)汽車存在的電磁安全風(fēng)險和測試方法面臨的挑戰(zhàn),提出了一種用于基于毫米波雷達的自動駕駛輔助系統(tǒng)(ACC和FCW)的電磁兼容測試原理和方法,并依據(jù)此原理和方法,對多輛樣車進行了驗證試驗。實驗現(xiàn)象和結(jié)果表明,此試驗原理和方法可在EMC暗室內(nèi)穩(wěn)定激活車輛的自動駕駛輔助系統(tǒng),且車輛的自動駕駛輔助系統(tǒng)存在一定的電磁兼容安全風(fēng)險。
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展和普及,也出現(xiàn)越來越多種技術(shù)狀態(tài)和功能的自動駕駛輔助系統(tǒng)。如基于攝像頭的車道偏離預(yù)警系統(tǒng),基于毫米波雷達和攝像頭融合的全速自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng),甚至基于激光雷達開發(fā)的自動駕駛輔助系統(tǒng)等。如何在EMC暗室內(nèi)穩(wěn)定地激活這些功能,將是下一步的研究重點,也是智能網(wǎng)聯(lián)汽車電磁兼容測試面臨的更大挑戰(zhàn)。
展開 
Ansys電磁和嵌入式系統(tǒng)
ANSYS仿真軟件可為解決天線和雷達開發(fā)、EMI-EMC預(yù)測、信號完整性、芯片封裝系統(tǒng)設(shè)計和電子產(chǎn)品冷卻等復(fù)雜任務(wù)提供高保真工具,使汽車行業(yè)能夠應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。ANSYS的工具正在掀起一場控制器軟件開發(fā)革命,利用高速運行的、基于模型的高保真系統(tǒng)工程解決方案,為控制器軟件驗證創(chuàng)建模型。其嵌入式代碼自動生成工具已通過認(rèn)證,無需再進行控制器軟件驗證。
單磁鐵電磁懸浮系統(tǒng)研究
摘要: 從增強懸浮穩(wěn)定性的目的出發(fā), 在對磁懸浮控制系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上, 提出了采用氣隙變化、磁鐵垂
向位移變化速度和磁鐵垂向位移變化加速度作為反饋控制量的具體控制方法, 并在多體動力學(xué)軟件SIMPACK中建立真
實模型時考慮現(xiàn)實控制系統(tǒng)中軌道的激擾和控制器本身的干擾, 最后通過對仿真結(jié)果的分析, 得到控制的各項性能表
現(xiàn), 證明了這種控制方法的可行性。
單磁鐵電磁懸浮系統(tǒng)研究.pdf
一汽奔騰 | 電動汽車高壓系統(tǒng)電磁輻射發(fā)射的建模與仿真
文章來源:1.一汽奔騰轎車有限公司,2.中國汽車技術(shù)研究中心有限公司
1 前言
目前,對汽車 EMC 的仿真主要從電磁輻射、傳導(dǎo)騷擾、線束串?dāng)_、抗擾以及天線輻射性能幾個方面展開。 在整車級的電磁耦合預(yù)測方面,國內(nèi)外已形成系列方法。
Chen 通過獲得散射參數(shù)(Scattering Parameters,S 參 數(shù)),在臺架試驗中預(yù)測整車 EMC 性能。Zeng 等利用 傳遞函數(shù)法預(yù)測整車電磁耦合問題。Hiroki 等采用傳遞函數(shù)的方式進行電動汽車的 EMC 設(shè)計。 高鋒等 基于多端口理論方法,通過臺架試驗?zāi)M整車輻射發(fā) 射問題。葉城愷等基于多端口理論法預(yù)測汽車電機 系統(tǒng)對外的輻射發(fā)射,并進行了實測驗證。
以上方 法取得了較好的預(yù)測效果 ,本 文在上述方法的基礎(chǔ) 上,更加全面地進行高壓系統(tǒng)電磁輻射發(fā)射仿真并與 GB/T 18387—2017《電 動車輛的電磁場發(fā)射強度的限值和測量方法》 實測結(jié)果進行對比分析。利用 FEKO軟件進行高壓系統(tǒng)輻射發(fā)射仿真建模,計算高壓系統(tǒng)各部件端口間的S參數(shù),獲得高壓系統(tǒng)端口耦合特性;根據(jù)GB/T 18387—2017中的試驗布置以及測量方法,分別從車輛預(yù)掃描結(jié)果和終掃描結(jié)果等多方面驗證該方 法在整車電磁輻射發(fā)射仿真預(yù)測應(yīng)用中的可靠性。
2 高壓系統(tǒng) S 參數(shù)仿真模型建立
在 FEKO 軟件中導(dǎo)入整車網(wǎng)格模型并建立高壓系 統(tǒng)輻射發(fā)射線束模型,計算車內(nèi)高壓線束與車外測試天 線端口之間耦合的 S 參數(shù)。在整車前艙內(nèi)建立高壓系 統(tǒng)線束模型如圖 1 所示,搭建高壓線束 S 參數(shù)仿真端 口。為保證 S 參數(shù)仿真的準(zhǔn)確性,前艙網(wǎng)格模型需盡可 能符合實際結(jié)構(gòu)。
展開 汽車試驗:電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)電磁兼容性試驗方法
電動汽車上的電力電子變換裝置無論數(shù)量還是功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)汽車,電磁兼容問題的嚴(yán)重性和復(fù)雜性也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車。電機驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的三大關(guān)鍵系統(tǒng)之一,也是最重要的功率變換裝置,其電磁兼容性能(electromagneTIccompaTIbility,簡稱為EMC)不僅關(guān)系到自身的工作可靠性,而且會影響整車的安全運行能力和工作可靠性。從目前已有的電動汽車整車產(chǎn)品的檢測過程來看,大部分車型都是經(jīng)過多次整改才能夠達到國標(biāo)的相關(guān)規(guī)定。鑒于電磁兼容問題的重要性,基于電磁騷擾耦合和傳播的一般機制。
本文給出了電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)電磁兼容性試驗方法。適用于純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)。
注:電動汽車電源系統(tǒng)通常分為2種類型:第一種普通LV(低壓)系統(tǒng),其典型結(jié)構(gòu)特點為非屏蔽,第二種HV系統(tǒng),其典型結(jié)構(gòu)特點為屏蔽。
試驗方法如下:
一、電磁輻射發(fā)射試驗
1、寬帶電磁輻射發(fā)射試驗
試驗方法:本方法用于測試EUT產(chǎn)生的寬帶電磁輻射發(fā)射, 若無其他規(guī)定, 在30MHz-1000MHz頻率范圍內(nèi),則按GB/T18655-2010中規(guī)定的方法進行試驗。
試驗狀態(tài):EUT應(yīng)處于正常工作狀態(tài), 且轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的50%, 扭矩為額定扭矩的50%, 機械輸出負(fù)載達到持續(xù)功率的25%。
當(dāng)轉(zhuǎn)速或扭矩達不到EUT試驗狀態(tài)時, 可調(diào)整扭矩或轉(zhuǎn)速以達到持續(xù)功率的25%, 并在試驗報告中注明。
如EUT包含多個單元, 單元之間的連接線宜使用原車上使用的連接線束;如果無法實現(xiàn), 電子控制單元和人工電源網(wǎng)絡(luò)(AN)間的連接線長度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.線束應(yīng)按實際情況端接,并帶實際負(fù)載和激勵。
試驗布置:試驗布置圖見圖3.
屏蔽配置應(yīng)按照車輛的實際情況布置,通常所有屏蔽的HV部件應(yīng)低阻抗正常接地(例如AN、電纜、連接器等狀態(tài)) EUT和負(fù)載均應(yīng)接地。
展開