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자료유형
학술저널
저자정보
김선명 (영남대학교) 김진호 (영남대학교)
저널정보
Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Vol.39 No.8
발행연도
2022.8
수록면
615 - 625 (11page)
DOI
10.7736/JKSPE.022.048

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The purpose of this study was to design capacitors and a coil, which are components of an electric circuit, for improved performance of multi-stage electromagnetic coil guns. The electromagnetic force generated in the solenoid coil is determined by the magnitude of the current, supplied from the capacitor to the solenoid coil. Since the current flowing in the solenoid coil is not constant, the variability of electromagnetic force becomes larger. Design variables such as the capacitor capacity, coil winding, and firing distance are complicatedly related and determine the coil gun firing rate together. This study sets the number of turns of the solenoid coil, capacitor capacity, and firing distance as design variables for a five-stage coil gun. The electric circuit configuration of the coil gun with the highest velocity in each firing stage, was derived through the design of experiments. The coil gun’s finite element analysis model was constructed using ANSYS Maxwell, an electromagnetic analysis program, and implemented through a transient simulation to calculate the projectile’s velocity. Additionally, a prototype was manufactured based on the derived results to conduct launch experiments, and the experimental and simulation results were compared.
#Capacitor #Electromagnetic launcher (EML) #Finite elements method #Multi-Stage coil gun #Solenoid coil

목차

1. Introduction
2. Coil Gun System
3. Establishment of Design Problems
4. Analysis of Finite Elements of the Coil Gun
5. Design of Experiment
6. Design of Multi-Stage Coil Guns
7. Configuration of a Prototype of Multi-Stage Coil Guns and Velocity Measurement
8. Conclusion
REFERENCES

참고문헌 (8)

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Kim, S.-W., Jung, H.-K., Hahn, S.-Y., (1994), An optimal design of capacitor-driven coilgun, IEEE Transactions on Magnetics, 30(2), 207-211. google schola Yadong, Z., Ying, W., Jiangjun, R., (2010), Capacitor-driven coilgun scaling relationships, IEEE Transactions on Plasma Science, 39(1), 220-224. google schola Lee, S. J., Kim, J. H., (2014), Design and experiment of coil gun to apply electomagnetic launcher system, Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, 15(6), 3455-3459. google schola He, J., Levi, E., Zabar, Z., Birenbaum, L., (1989), Concerning the design of capacitively driven induction coil guns, IEEE Transactions on Plasma Science, 17(3), 429-438. google schola Guo, L., Guo, N., Wang, S., Qiu, J., Zhu, J. G., Guo, Y., Wang, Y., (2009), Optimization for capacitor-driven coilgun based on equivalent circuit model and genetic algorithm, Proceedings of the 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 234-239. google schola

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