電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)的(de)原(yuan)理(li)

，說(shuo)白(bai)了(le)不(bu)過(guo)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)安(an)培(pei)定(ding)理(li)和(he)安(an)培(pei)力(li)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)。這(zhe)些(xie)東(dong)西(xi)我(wo)們(men)在(zai)高(gao)中(zhong)物(wu)理(li)課(ke)本(ben)上(shang)就(jiu)已(yi)經(jing)學(xue)過(guo)了(le)。電(dian)磁(ci)炮(pao)的(de)原(yuan)理(li)其(qi)實(shi)跟(gen)電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)是(shi)一(yi)個(ge)概(gai)念(nian)。


如上圖，就是電磁彈射和電磁炮的原理。

就是通電導體在磁場中受力。

我們用左手定則可以判定支架上承受的力方向是向左的，大小為

f=ILB

式中f為受力的大小；I為導體中電流的大小；L為導體長度


；B為磁場強度。（電磁彈射如果用電磁炮方式來做的話，會死人的

，現在的電磁彈射一般是用高功率直線電機來做的，這裏僅僅是說下原理而已。）

但是，現實可不是這麼簡單。

要實現電磁鐵彈射，有三點需要解決：

1、直流線電機

2、大容量儲能電容

3、變頻器

電磁彈射理論上來說確實很叼，但是再實際應用中卻困難重重。其中的一個重要問題就是電
，或者說強大的電流~~

再航母有限的空間上，L這個東西直接跟航母空間有關；B這個是磁場強度，能提高也有限。那麼就隻有I，電流了。從原理公式上可以看出
，電流越大，電磁彈射所能提供的力就越大


，能夠推動的飛機噸位越大
，獲得的速度越大。（用(yong)電(dian)池(chi)來(lai)儲(chu)存(cun)電(dian)能(neng)以(yi)供(gong)應(ying)電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)
，很(hen)多(duo)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)就(jiu)是(shi)在(zai)扯(che)淡(dan)。電(dian)池(chi)的(de)充(chong)放(fang)電(dian)效(xiao)率(lv)太(tai)低(di)了(le)。所(suo)以(yi)說(shuo)，要(yao)搞(gao)電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)，三(san)要(yao)點(dian)裏(li)就(jiu)有(you)大(da)容(rong)量(liang)的(de)電容器。）

電磁彈射的三要點上麵已經說了，也說了電磁彈射需要消耗大量電能，下麵根據我的專業來分析一下。

我wo可ke以yi算suan是shi搞gao電dian力li工gong程cheng吧ba，雖sui然ran跟gen這zhe邊bian不bu怎zen麼me搭da。不bu過guo吧ba裏li可ke能neng也ye有you兔tu紙zhi們men知zhi道dao我wo搞gao撒sa子zi的de。沒mei錯cuo就jiu是shi做zuo直zhi流liu輸shu電dian工gong程cheng的de。這zhe裏li主zhu要yao涉she及ji到dao了le交jiao直zhi流liu轉zhuan換huan的de問wen題ti，這zhe就jiu跟gen電dian磁ci彈dan射she方fang麵mian的de應ying用yong有you一yi些xie重zhong疊die區qu
，所suo以yi我wo就jiu來lai扯che淡dan下xia~

直流線電機和大容量電容我不好說，這塊不是我的專業。土鱉的大容量電容這東西不落後就是了。直流線電機我不懂，我不敢亂講。
我重點要說的就是其它東西了

變頻器，這個玩意主要用途就是改變頻率。直流電可是沒頻率的~~隻有交流電才有頻率一說。

變頻器的原理


，就是先把交流電變成直流電
，然後再把直流電變成交流電。那我們不禁要問了~（尼瑪，這是精英體啊。。）為毛交流變直流
，直流又變回交流啊？有意義麼？

當然有意義~~舉個例子
，本子的電網是兩個頻率的
，一個是50HZ
，一個是60HZ的。問題來了，我們都知道頻率不同的兩個電網是沒辦法直接進行聯網的，除非你想玩電網崩潰解列~可是兩個電網獨立運行的話，又不便於電力的調配什麼的。這個時候該怎麼辦
？

答案就是，使用直流輸電把兩個不同頻率的電網進行聯係。具體方法就是在係統1這裏建立一個整流站，把頻率為50HZ的交流電變成直流電，然後通過直流輸電線路輸送到係統2那裏的逆變站。然後再把這個沒有頻率的直流電變換成頻率為60HZ的交流電~如果整流站和逆變站的設備都在同一個變電站，那麼我們管這個站叫做背靠背。。。好吧，很邪惡對不對？

說shuo了le這zhe麼me多duo
，就jiu是shi想xiang形xing象xiang的de具ju化hua這zhe個ge變bian頻pin器qi的de工gong作zuo原yuan理li。在zai直zhi流liu輸shu電dian工gong程cheng中zhong，這zhe個ge進jin行xing交jiao直zhi流liu互hu換huan的de玩wan意yi叫jiao做zuo換huan流liu閥fa

，而er我wo接jie觸chu的de這zhe行xing
，換huan流liu閥fa的de電dian壓ya等deng級ji基ji本ben上shang就jiu是shi50萬伏起步，再往上一步就是80萬伏，再上一步就是100萬伏。而現在土鱉國內就有一條在建的試驗性質的100萬伏的直流輸電工程。這個可是獨步全球的東西哦~~可以說是世界一流哦，超一流哦~~

而且
，這個換流閥啊
，它是國產的哦~~親
，國產的呐。我的頂頭上司就在生產廠家駐廠監造80W伏的換流閥哦親們~~
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那麼好吧
，各位兔子們覺得這個變頻器還很高端麼？嘛，也就那麼回事嘛~~（注

，直流並非無頻率，而應該是頻率為0，這裏特意說明下
，文中是為了好理解）

但是有個問題很重要。什麼問題呢？

航母它不同於陸地，航母上可是寸土寸金都不止啊。

在陸地上我們可以把用於交直流轉換的玩意做很大很大，但是在航母上不行啊。。

就拿我前段時間的工作來說，我現在做FPT試驗，屏櫃需要使用直流電，在調試車間有兩個整流櫃，就是把咱們普通交流電整流成100伏的直流電，這個東西容量有限，但是占的地兒可不小~一個整流櫃可比當年老娘出嫁時候準備的大木箱子大的多了，而且重的多了，能夠通過的電流還有限，電流大點就燒掉~嗯，這是直流設備的通病，過負荷能力低。。就這樣，這也不過是220/380V的常用電呐~~

geweitongzimen
，womenzhechuanshangdedianshinalilaide
？shibushifadianjizufadedian？womenzhidao，jiaoliufadianjizutongchangshitongbufadianji，rongyitiaokong，erzhiliufadianjiquegenjiaoliufadianjijiegoushangyouhendabutong。zhegeshihoujiuyaokaolvgewentile，wozhechuanshangyouxiandekongjiangaizhuangnazhongfadongji？？zhiliude
？haishijiaoliude
？

通常來說，一般不會隻有一組發電機。萬一歇菜了，那找誰哭去啊？肯定是有冗餘的拉。

還hai是shi說shuo這zhe個ge發fa電dian機ji的de選xuan擇ze問wen題ti。交jiao流liu還hai是shi直zhi流liu？我wo們men知zhi道dao的de

，電dian磁ci彈dan射she需xu要yao用yong到dao直zhi流liu電dian

，但dan是shi航hang媽ma上shang不bu是shi所suo有you設she備bei都dou使shi用yong直zhi流liu電dian啊a。。這zhe可ke腫zhong麼me辦ban呢ne

？

xuanzhiliufadianjizuba
，fachulaidedianhaidezhuanchengjiaoliudian，erqiezhiliufadianjizubenshenxuyaodelicidianliujiubijiaoda，tingmafande，xuanjiaoliufadianjizuba
，yiyanghaiyaozhuanchengzhiliudian。weisa？yinweitemedeyongyudanshededianrongzhinengyongzhiliucaikeyichongdiana。。。

這樣的話，總是繞不開有個整流設備。。。有這個東西，一是占空間，二是電能轉化率，三是發熱、絕緣什麼亂七八糟的玩意~（按我的理解
，一般電廠發出來的電壓等級是6~10kV，這個電壓級別的換流器跟我接觸到的超高壓、特高壓換流閥在體積上什麼的有區別，但是相對於艦體還是太大。。）

要不，直流發電機組、jiaoliufadianjizutongshidouyaoyou
？e，zheyeyoudianwenti。。liangzhongfadianjijiegoushenmedeyouchayi。。yaogaotongzhoushangliangzhongzhuanziwaijialiangzhongdingzi。。。nima，youmeyouzhemefana？

這不成那不成，到底腫麼辦？

所以
，大家看馬總的成果“馬偉明十年磨一劍
，成功研製出世界首台交直流雙繞組發電機 ”。筒子們，這個玩意可是個好東西~~特別特別好用的東西~顧名思義，這個交直流雙繞組發電機就是同一台機組可同時發交流電和直流電~

前麵我囉嗦了半天的問題在這個發電機麵前都是浮雲~~

duidadianrongjinxingchongdiandeshihouhenrongyizaochengxitongdianyajiangdi，tongli，dadianrongfangdiandeshihouhuidaozhizhiliuxitongdianyashenggao。zhegedaoligendianlixitongzhongdewugongbuchangwanquanyigedaolide~~另(ling)外(wai)還(hai)有(you)一(yi)點(dian)必(bi)須(xu)明(ming)白(bai)，直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)的(de)過(guo)負(fu)荷(he)能(neng)力(li)相(xiang)對(dui)交(jiao)流(liu)係(xi)統(tong)而(er)言(yan)低(di)了(le)不(bu)是(shi)一(yi)點(dian)的(de)問(wen)題(ti)。直(zhi)流(liu)係(xi)統(tong)的(de)瞬(shun)間(jian)過(guo)負(fu)荷(he)能(neng)力(li)這(zhe)麼(me)來(lai)說(shuo)吧(ba)，隻(zhi)能(neng)承(cheng)受(shou)1.4倍左右的額定電流數秒。這個跟交流係統差遠了。。。這也是直流係統特性所決定的。

現(xian)在(zai)我(wo)們(men)麵(mian)臨(lin)的(de)問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)，如(ru)何(he)把(ba)這(zhe)個(ge)交(jiao)直(zhi)流(liu)雙(shuang)繞(rao)組(zu)發(fa)電(dian)機(ji)做(zuo)大(da)
，使(shi)它(ta)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)巨(ju)大(da)電(dian)能(neng)。還(hai)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)發(fa)電(dian)量(liang)中(zhong)直(zhi)流(liu)/jiaoliugezizhanyoudebili。dangranzuihexindewentijiushizhegeshuangraozufadianjiderongliangdaodikeyizuodaoduoda。zhecaishinenggouchedipaokaigezhonghuanliushebeidejichu。ruguonenggouzaizhuangjirongliangshanghuodeyigetupo
，woxiang，shixiandiancidanshejiubushimengle。

我(wo)們(men)褲(ku)衩(cha)不(bu)妨(fang)紅(hong)一(yi)點(dian)，電(dian)磁(ci)彈(dan)射(she)技(ji)術(shu)肯(ken)定(ding)是(shi)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)。馬(ma)總(zong)的(de)這(zhe)個(ge)交(jiao)直(zhi)流(liu)兩(liang)繞(rao)組(zu)發(fa)電(dian)機(ji)已(yi)經(jing)有(you)樣(yang)機(ji)，那(na)麼(me)其(qi)它(ta)配(pei)套(tao)係(xi)統(tong)呢(ne)
？比(bi)如(ru)說(shuo)大(da)容(rong)量(liang)電(dian)容(rong)，直(zhi)流(liu)線(xian)電(dian)機(ji)如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)跟(gen)的(de)上(shang)進(jin)度(du)~~

筒tong子zi們men
，你ni們men覺jiao得de靠kao譜pu麼me
？反fan正zheng我wo覺jiao得de電dian磁ci彈dan射she這zhe塊kuai應ying該gai有you了le階jie段duan性xing的de成cheng果guo。如ru果guo褲ku衩cha紅hong一yi點dian，樂le觀guan一yi點dian，我wo就jiu預yu測ce
，可ke能neng第di一yi艘sou或huo第di二er艘sou國guo核he媽ma會hui有you電dian磁ci彈dan弓gong~~期限就算10年吧~


這個圖中的整流設備就是我說起的換流閥設備
，強迫儲能裝置就是我所說到的大容量電容。

補(bu)充(chong)一(yi)點(dian)，關(guan)於(yu)這(zhe)個(ge)交(jiao)直(zhi)流(liu)雙(shuang)繞(rao)組(zu)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)模(mo)型(xing)
，我(wo)想(xiang)找(zhao)點(dian)論(lun)文(wen)資(zi)料(liao)看(kan)的(de)
，但(dan)是(shi)網(wang)上(shang)的(de)論(lun)文(wen)都(dou)收(shou)費(fei)。。。所(suo)以(yi)我(wo)推(tui)測(ce)了(le)下(xia)這(zhe)個(ge)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)構(gou)成(cheng)和(he)特(te)性(xing)。這(zhe)裏(li)
，必(bi)須(xu)要(yao)說(shuo)明(ming)一(yi)下(xia)，馬(ma)總(zong)這(zhe)個(ge)發(fa)電(dian)機(ji)中(zhong)的(de)直(zhi)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)部(bu)分(fen)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)其(qi)自(zi)己(ji)的(de)理(li)論(lun)體(ti)係(xi)上(shang)的(de)，就(jiu)是(shi)“十二相發電機整流供電係統的基礎理論體係”。由(you)這(zhe)個(ge)理(li)論(lun)支(zhi)撐(cheng)下(xia)造(zao)出(chu)來(lai)的(de)直(zhi)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)結(jie)構(gou)必(bi)然(ran)是(shi)與(yu)常(chang)規(gui)直(zhi)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)不(bu)同(tong)的(de)。具(ju)體(ti)的(de)我(wo)就(jiu)不(bu)說(shuo)了(le)。根(gen)據(ju)我(wo)的(de)推(tui)斷(duan)，這(zhe)個(ge)交(jiao)直(zhi)流(liu)雙(shuang)繞(rao)組(zu)發(fa)電(dian)機(ji)是(shi)同(tong)軸(zhou)雙(shuang)轉(zhuan)子(zi)共(gong)定(ding)子(zi)發(fa)電(dian)機(ji)。就(jiu)是(shi)說(shuo)，軸(zhou)上(shang)有(you)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)轉(zhuan)子(zi)，一(yi)個(ge)交(jiao)流(liu)轉(zhuan)子(zi)，兩(liang)個(ge)轉(zhuan)子(zi)之(zhi)間(jian)是(shi)電(dian)氣(qi)絕(jue)緣(yuan)的(de)，它(ta)們(men)公(gong)用(yong)勵(li)磁(ci)耦(ou)合(he)。

另外這個交直流兩繞組發電機的額定功率P，應該是交流發電部分額定功率P1與直流發電部分額定功率P2的和。就是P=P1+P2。而且這個P1與P2是可調的。也就是說可以根據艦上的用電需求對交流直流比例進行調整！這才是逆天所在~~

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