电磁发射是一种全新的发射方式，电磁发射技术在军事和民用领域都有巨大的潜在优势和广阔的应用前景。按照发射长度和末速度的不同，电磁发射技术可分为电磁弹射技术、电磁轨道炮技术和电磁推射技术。这3种技术的基本原理相同，涉及的具体关键技术有一定差别，但总的技术可概括为脉冲功率能量存储技术、大功率变流技术、电磁发射执行机构技术和电磁发射控制技术。本书主要对这 4 种技术做了较为详细的阐述与说明，对电磁发射技术的主要应用进行了介绍，并对其应用前景进行了展望。本书可作为电气工程，特别是电磁发射等相关专业领域的授课教材，也可作为相关领域工程技术人员、研究人员的参考用书。

马伟明，海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室主任，博士生导师。中国工程院院士，专业技术一级，国务院学位委员会学科评议组第五届学科评议组成员，第六、七届评议组召集人，国家级科技创新团队领军人物，国家有突出贡献的中青年专家、十佳全国优秀科技工作者，国家科技进步一等奖、何梁何利科技成就奖、国家杰出专业技术人才奖、首届"八一勋章”获得者，国际电机会议指导委员会委员，全国优秀博士学位论文指导教师，中共十八届、十九届中央候补委员，第九、十一、十二和十三届全国人大代表，中国科协全委会八届常委、九届副主席。

第 1 章　绪　论 ..................................................................................................1
1.1　电磁发射技术概述 .............................................................................1
1.1.1　电磁发射技术基本概念 ........................................................5
1.1.2　电磁发射技术分支 ................................................................7
1.1.3　电磁发射技术优势 ..............................................................11
1.2　电磁发射技术国内外发展现状 .......................................................16
1.2.1　电磁发射技术发展历程 ......................................................16
1.2.2　国外发展现状 ......................................................................23
1.2.3　国内发展现状 ......................................................................25
1.3　电磁发射关键技术 ...........................................................................28
1.3.1　脉冲功率能量存储技术 ......................................................29
1.3.2　大功率变流技术 ..................................................................30
1.3.3　电磁发射执行机构技术 ......................................................31
1.3.4　电磁发射控制技术 ..............................................................32
1.4　小结 ...................................................................................................32
第2章 电磁发射能量存储技术 ...................................................................33
2.1　能量存储技术概述 ...........................................................................33
2.1.1　定义及分类 ..........................................................................33
2.1.2　能量存储技术性能对比 ......................................................35
2.1.3　发展现状及趋势 ..................................................................36
2.2　脉冲功率能量存储技术 ...................................................................38
2.2.1　脉冲功率能量存储技术概述 ..............................................38
2.2.2　脉冲功率能量存储方式及性能对比 ..................................40
2.2.3　脉冲功率能量存储技术发展现状 ......................................42
2.2.4　脉冲功率能量存储技术的应用前景 ..................................49
2.3　惯性储能 ...........................................................................................50
2.3.1　电磁发射飞轮储能技术 ......................................................50
2.3.2　电磁发射同步电机 ..............................................................52
2.3.3　电磁发射补偿脉冲发电机 ..................................................64
2.4　蓄电池储能 .......................................................................................74
2.4.1　蓄电池概述 ..........................................................................75
2.4.2　电磁发射初级能源蓄电池系统 ..........................................77
2.4.3　电磁发射蓄电池系统关键技术 ..........................................78
2.5　电容储能 ...........................................................................................85
2.5.1　电容储能概述 ......................................................................85
2.5.2　电容器充电方式 ..................................................................91
2.5.3　电容储能型电磁发射脉冲功率电源系统 ..........................96
2.6　电感储能 .........................................................................................100
2.6.1　电感储能概述 ....................................................................100
2.6.2　超导储能系统 ....................................................................102
2.6.3　电感储能型脉冲功率电源的拓扑结构及断路开关关
　　　断技术 ................................................................................105
2.6.4　用于电磁炮的超导脉冲功率电源设计 ............................110
2.7　混合储能 .........................................................................................113
2.7.1　混合储能概述 ....................................................................113
2.7.2　电磁发射混合储能系统组成 ............................................116
2.7.3　电磁发射混合储能系统关键技术 ....................................117
2.8　小结 .................................................................................................120
第 3 章　大功率变流技术 .............................................................................121
3.1　概述 .................................................................................................121
3.2　大容量开关器件的串并联技术 .....................................................124
3.2.1　串联问题 ............................................................................126
3.2.2　并联问题 ............................................................................128
3.3　脉冲间歇整流技术 .........................................................................132
3.3.1　脉冲间歇整流电路拓扑 ....................................................133
3.3.2　脉冲触发逻辑设计 ............................................................136
3.3.3　触发故障诊断策略设计 ....................................................140
3.4　脉冲式逆变技术 .............................................................................142
3.4.1　三电平逆变器拓扑结构及分析 ........................................142
3.4.2　三电平逆变电路的 SVPWM 控制 ...................................151
3.4.3 H 桥级联多电平逆变器 ....................................................160
3.5　脉冲成形技术 .................................................................................169
3.5.1　脉冲成形技术概述 ............................................................169
3.5.2　单模块 PFN 放电回路分析 ...............................................170
3.5.3　多模块 PFN 放电回路分析 ...............................................172
3.5.4 PFN 系统元器件选择 ........................................................177
3.6　小结 .................................................................................................180
第 4 章　电磁发射执行机构技术 .................................................................181
4.1　概述 .................................................................................................181
4.1.1　脉冲直线电机技术发展现状 ............................................181
4.1.2　电磁轨道炮的导轨和电枢研究现状 ................................185
4.1.3　线圈型电磁发射器线圈技术研究现状 ............................187
4.2　直线感应电机 .................................................................................188
4.2.1　直线电机的基本结构与原理 ............................................188
4.2.2　直线电机装置组成 ............................................................192
4.2.3　电磁弹射多定子直线感应电机的数学模型及控制
　　　方程 ....................................................................................194
4.2.4　电磁弹射直线感应电机的关键技术 ................................201
4.3　永磁直线同步电机 .........................................................................216
4.3.1　直线同步电机基本概念 ....................................................217
4.3.2　永磁直线同步电机的基本原理及特点 ............................218
4.3.3　永磁直线同步电机模块化技术 ........................................223
4.3.4　变结构永磁直线同步电机的自律分散控制技术 ............225
4.4　电磁轨道炮导轨及电枢 .................................................................231
4.4.1　电磁轨道炮的工作原理 ....................................................231
4.4.2　电磁轨道炮的电枢技术 .............................................