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电磁枪与电磁炮,电磁加速方法研究

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       *转载请注明出处        之前我发过一个帖子,质疑论坛里流行的理论,今天我就来说几个之前的理论里忽略掉的东西。本文除了前言引自《电炮原理》外,全为原创。 前言:        磁阻炮是利用磁路磁阻梯度产生的磁势能梯度力来加速铁磁体或永磁体弹丸的电磁炮,可视为展平的磁阻电动机。其主要结构为一系列螺线管驱动线圈和由铁磁材料构成的定子磁轭铁芯以及作为弹丸加速通道的非铁磁性管道。 (附件:278267) 杂谈之一:        我们一般做磁阻炮时总是忽略掉定子铁芯(图中的1号部件),下面我们来看看它的作用。使用CST STUDIO SUITE 2017进行仿真。 (附件:278266)       不加定子铁芯的模型剖面图,Number of Turns设为500,Current设为200A,工作空间的Material设为Air(线圈外面的立方体)        进行仿真,得到磁感应强度(B)分布 (附件:278265)        后处理,得到中轴线上的B曲线,如图4 (附件:278262)        现在看看定子铁芯对此有什么作用。在线圈外包上一层0.5cm的Steel-1010(1010号钢) (附件:278264)       重复上述步骤。 (附件:278263)         B分布,这里忘了用智能填

  看了不少线圈炮的帖子,基本都是用光电开关来控制电流通断,偶尔有用检测电感的方法,或者有试图用激光来测距离的,但是实际效果和弹丸的尺寸、重量、电容的电压、容量都相关,测距离和速度都只能间接控制,不能真正做到在合适的时机去关断。   为此,我觉得是不是可以换个思路,提前开通线圈电流,并在短时内(<10毫秒)基本恒流(磁饱和)的情况下用加速度计测量拉力的方法来确定断电时间。   当线圈吸引弹丸时,线圈给弹丸一个拉力,作为反作用力线圈(枪身)本身也会被拉向弹丸方向,附着于线圈上(如果足够灵敏甚至于可以仅附着于枪身上)的加速传感器给出实时的加速度,在拉力持续增加时,输出正或者是零,在拉力减小的时候输出负值(这时拉力方向还是正的,只是变小了),当控制电路发现从正或零变负时,就可以切断当前级电流并启动下一级电流。由于需要提前开通建立磁场,也需要可控关断,所以只能用于MOS/IGBT为开关的设计。   下一级线圈提前开通并保持短时恒流的目的是使磁场提前稳定,这样拉力的变化不随磁场(线圈电流)的变化而变化,对加速度计的误差会小一些。

       本人接触电磁炮也有四年多了,之前一直都处在小打小闹的状态里,今年参加论文比赛开始认真对待起来了。在搜集资料的过程中发现很多基本的原理和贴吧论坛里流行的不一样。比如磁阻炮,结构上讲并不是简单的一个线圈加炮管,还需要有包在线圈外的定子铁芯。原理并不能简单地解释为两个磁体相互吸引,而是磁场能量梯度导致的加速。轨道炮也不能简单地用安培力解释,而是需要用到电感梯度,也是磁场能量梯度产生的力,轨道炮和和磁阻炮在本质上是相同。但是现在许多网上流行的理论,把这些讲得极其简单,有误导人的嫌疑。如果不从本质上去探讨是不会有进步的。希望引起重视

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