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电磁枪与电磁炮,电磁加速方法研究


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PS:提到进展,意思就是还没全搞出来……(不过应该快了)本贴不涉及“已经搞出来的部分”的求解过程。等搞定全部内容后,会把相关结果连过程一起发出来的。 首先定义一下本贴里的“最优”。本贴提到的最优,是指“在使用某一种导体作线圈,某一种磁材料作弹丸时,在给定管壁厚度下,给定距离内,把弹丸加速到目标速度时,线圈电阻损耗的电能最小”。这个“最优”是理论上的最优,同所有理论最优一样,它工程上不可实现,因为它要求线圈充满炮管外无穷大空间,然后还可以完全自由的操纵线圈中的任意一点的电流密度……但是可以逼近,比如线圈长度小于内径,各级紧密相靠,然后细线绕内层,粗线绕外层……注意根据定义,这个最优里,其实已经没有线圈这种东西存在了,因为线圈的概念被“电流密度分布”代替了…… (关于这个最优,想象右边灰色的弹丸沿着白色的炮管,在黄色代表的电流密度分布产生的磁场作用下,被一直加速到左边飞出去) (附件:266416) 有了目标就可以开始分析了。磁阻式电磁炮想要精确分析的话,最大的难点就是铁磁材料的非线性磁化。不过,在磁饱和条件下,非线性的磁化会变成恒定不变的磁化,反而变成了最容易分析的情况。 记得很久之前我提到过,在这个条件下磁阻式电磁炮的理论最优解,可以简化分解为如下两个问题: 1. [求教]一个假的运动学问题 2.[url=kechu

仅以此文章抛砖引玉,希望有真正的高手出来指点一二! 单级感应线圈炮理论计算 摘要:简要分析单级感应线圈发射装置的原理,建立基本电路和数学模型。以弹体材料、体积、质量为变量,尝试分析单级感应线圈炮的效率因素。 关键词:单级感应线圈炮;简化模型;效率 一:引言 对单级感应线圈发射装置建立基本数学模型,并尝试加以解算。力求找出弹体重量对系统效率的影响。 二:单级感应线圈炮的工作原理 简化模型,我把单级感应线圈炮的发射线圈和弹体都简化为两个直径相同且同轴排列的电流环(如图1)。当发射线圈a中通过一个上升电流i0时,发射线圈周围的磁场强度也会上升,导致通过弹体b的磁通量增加。由楞次定律可知弹体b中会感应出一个电流i1,并且此电流所产生的磁场是阻碍弹体b中磁通继续增加的,也就是说此电流与发射线圈a中的电流方向相反,弹体b中的感应磁场与发射线圈a中磁场方向也相反。它们之间是相互排斥,由于发射线圈固定,所以弹体向着受力方向加速前进。 (附件:44934)   图1 三:单级感应线圈炮的电路模型 等效电路(如图2),其中C为储能电容,U0为其初始电压,R为发射线圈回路中的总电阻,L为发射回路中的电容ESL、导线分布电感、开关电感等的总和,L0为发射线圈电感量。R1为弹体回路总电阻,L1为弹体电感量。M为发射线圈与弹体间的互感。 (附件:44935)   图

直接并联两个可控硅,必须一致性非常接近。中大奖都没那么难。另外线路和管脚的电感的Lx差别,线路的电阻Rx差别、线路的分布电容差别Cx 这些布线的寄生电容电感和导体本身的微小电阻差别等、还有周围电磁环境影响。温度差别影响等等很多条件决定了晶闸管不能同时导通。之间的时间误差即使很小,也会导致致命问题。 想通过并联可控硅获得大电流通过能力,首先这是可以实现的。但是有先决条件和保护措施。 首先,在元件选择方面,尽可能挑选统一批次,统一性好的元件。 第二,必须留有余量。别想着并联之后得到2倍的工作能力,达到150%就可以了,保证单管60%-80%的工作范围,预留20%-40%的余量保证相对安全,如果条件极端,比如,短时间超额定电流使用,还应预留更多余量。 第三:必须有均衡措施。通过均流电阻或者均流变压器对电流进行均衡。避免电流集中流过单个可控硅。 第四:如果是昂贵的管子,快速熔断保护措施必须有,以防意外。 第五:线路设计必须尽量对称和均衡。以减少因为布线的电感电阻电容的差别导致导通异步。 额大概就是这些。 如果想获得超过1400A甚至更大的电流的高上升率脉冲电流。那就不是单纯并联多少个70TPS16就能解决的问题,还要有其他设计。 一步做不到的事情,可以分两步做。嘿嘿,电路设计我就不班门弄斧了。欢迎大家踊跃参与吧!

可控硅之死-烧龟炸龟击穿龟,本人新手,对可控硅有些初步认识,做些简单总结。 可控硅相对价格低廉和过流能力强,所以相当部分的坛友选择它作为开关。由于应用在近乎短路放电的极端条件下,也有不少可控硅变成了烧龟、炸龟、击穿龟。经常导致可控硅损坏的原因有:电压、电流、dv/dt、di/dt、触发信号不良等 可控硅之死1——反向击穿 反向击穿,一般情况下是保护措施失效,例如续流二极管失效、虚焊等,瞬间反向高压,超出承受反向电压的极限,产生击穿。 可控硅之死2——电流过载 此种死法,吧唧一下,散热器一片黑,一般出现在像我这样的新手手上,一般是错误估算电流没考虑空载导致,也有可能是电感出现磁通饱和(磁阻式容易出现),瞬间产生过大的电流。这种情况通过计算和模拟,调整电容容量和线圈电感的搭配,选用性能合适的可控硅,一般可以避免。 可控硅之死3——触发信号不良 激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。 设计电路的时候,不光要考虑主电路的各种参数,也要考虑触发信号的稳定和抗干扰能力,通过设计合理的触发电路、避免干扰和选择可靠的元器件来避免这种情况发生。 可控硅之死4——电流

原先我以为二手的电容基本都没啥问题,于是很大胆的买了20来个电鱼机的标称450V 1000uF的电容。 至于为啥?体积小呗,能做成便携呗。可乐罐一样的电容放20个我可没扛着它走的打算。 因为大功率的高频升压还在调试阶段,毕竟弄了个2KW的主变我的电源也没跟上(才400W)。 而且我的某个搭档表示不信任高频变压这种东西,坚持使用工频变压器,所以380V的整流后电压只有530多V 所以工频那边工作的也姑且正常,然后我在一旁实验的推挽升压就出问题了。 我4个电容串并成理论上900V1000uF的电容组,用一组线圈放电发射,还特地做了个可以保证触发可控硅放电时断开充电回路的控制板。 因为推挽的峰值是2VMAX,我用24V的输入理论上可以到1800V左右,给储能电容充电是没有假负载的(就算均压电阻也没法吃饱2KW(400W)的功率) 我用几个CBB电容调试的时候,我为了保险起见用15V输入,是很快的速度就超过900V的,因为数显电压表的限压是900V,所以我没继续充上去。 于是把回路接好检查完接线没错之后,开始充电。但是很快就发现无论怎么充电,电压表的最高数值也不超过730多,有时候甚至自动会降压到680V左右 理论电压可是有1800V啊,就算不是峰值也应该有900V啊。我还以为电源功率不够,特地弄了两块锂电(6S 22.2V)来。 因为嫌充电麻烦我在试验时是不想用电池的,但是还是接上试

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