Zur Präzision der Steuerbarkeit elektromagnetischer Hochleistungslinearmotoren am Beispiel eines symmetrischen Taylor-Text-Experiments

Elektromagnetische Hochleistungslinearmotoren nutzen ein magnetisches Feld als Antriebsmedium zur Beschleunigung von Objekten. Das Feld wird durch einen Strompuls in Höhe mehrerer zehn Kiloampere erzeugt. Mehrere Kondensatoren mit Halbleiterschaltern als Energieversorgung erlauben das Formen des Strompulses und damit die Beeinflussung der Beschleunigung innerhalb kürzester Zeit. Damit wird eine prädiktive Korrektur des Geschwindigkeitsverlaufs während der Beschleunigungsphase ermöglicht.

In dieser Arbeit wird gezeigt welche Variante eines Hochleistungslinearmotors für den Einsatz in einem symmetrischen Taylor-Test-Experiment besonders geeignet ist. Bei diesem Experiment kollidieren zwei Zylinder zur Untersuchung dynamischer Materialeigenschaften.

Es wird eine Methode zur Korrektur des Beschleunigungsverlaufs dargestellt, die zu einer hohen Präzision der Austrittsgeschwindigkeit führt. Damit ist im Vergleich zu herkömmlichen Gasbeschleunigern die Wiederholungsgenauigkeit innerhalb einer Versuchsreihe erhöht. Die erforderliche Technik zur Messung und Signalverarbeitung wird erläutert. Die experimentellen Ergebnisse quantifizieren die Reduktion der Austrittsgeschwindigkeitsstreuung.