新人提问 关于轨道炮
獬豸2017/12/20电磁炮 IP:江苏
F=BIL
那么是不是可以增加B,沿导轨放一排永磁体,是不是可以大幅度增加磁感应强度。这样放置对整个电路有影响吗
来自:物理高能技术 / 电磁炮
12
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~~空空如也
HXKRRRR
6年4个月前 修改于 6年4个月前 IP:北京
841672
看起来可以,但是好像可能由于外磁场的作用严重降低电流升高速率……效率应该能上去,但是不知道实际能量怎么变。
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獬豸作者
6年4个月前 IP:山东
841681
还有,电枢是什么
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三水合番
6年4个月前 IP:四川
841692
永磁体在电流较小的时候(几百A到十几kA)效果显著
讲道理,即使电流达到几十甚至上百kA,永磁体(钕铁硼)附加的磁感应强度也是相当可观的,不过没见过这个规模的轨道炮用永磁增强……
电枢就是在电流的作用下产生加速力的部分,或者说是运动的导体。
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獬豸作者
6年4个月前 IP:山东
841701
引用 三水合番:
永磁体在电流较小的时候(几百A到十几kA)效果显著
讲道理,即使电流达到几十甚至上百kA,永磁体(钕铁硼)附加的磁感应强度也是相当可观的,不过没见过这个规模的轨道炮用永磁增强……
电枢就是在电流的作用下产生加速力的部分,或者说是运动的导体。
我想做一个小的大概30厘米,可以用永磁体增强吗。这个规模会有什么问题
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三水合番
6年4个月前 IP:四川
841706
引用 獬豸:
我想做一个小的大概30厘米,可以用永磁体增强吗。这个规模会有什么问题
额,我上面提到的“规模”主要指电流……和尺寸无关……
对于在电流很强的情况下使用永磁体,会出现啥问题我也不清楚。我现在能想到的就是,因为常见的强磁,比如钕铁硼,导电性有点好。所以当电流较大,轨道产生的磁场较强的时候,在永磁体上会产生比较大的涡流损耗,至于这个损耗有多明显我就不清楚了。
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Climent
6年4个月前 IP:北京
841772
引用 三水合番:
永磁体在电流较小的时候(几百A到十几kA)效果显著
讲道理,即使电流达到几十甚至上百kA,永磁体(钕铁硼)附加的磁感应强度也是相当可观的,不过没见过这个规模的轨道炮用永磁增强……
电枢就是在电流的作用下产生加速力的部分,或者说是运动的导体。
用永磁体还不如直接使用双馈电型外场增强结构
外场线圈配置好的话效果应该会比用永磁体明显,而且在大规模应用场景下会比用永磁体便宜很多,而且更方便维护,价格更便宜
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三水合番
6年4个月前 修改于 6年4个月前 IP:四川
841773
引用 Climent:
用永磁体还不如直接使用双馈电型外场增强结构
外场线圈配置好的话效果应该会比用永磁体明显,而且在大规模应用场景下会比用永磁体便宜很多,而且更方便维护,价格更便宜
用常规导体做外场增强的问题在于,只要磁场是用电产生的,就免不了有损耗。尤其是对于直接在空气中产生强磁场,损耗更是大的不得了……如果外导体产生的磁场显著高于轨道(直接和弹丸接触的那个轨道)产生的磁场,那么外导体上损耗的功率也将(平方倍的)显著高于轨道上的损耗功率。这会导致……当外场强到一定程度之后,外场加的越多,综合效率越低……
而永磁体,显然不需要给他通电,也就没有导体的损耗了……
另外,貌似永磁体的磁性能容易被低估……比如钕铁硼的剩磁基本都能达到1T以上……1T,等于一根无限长圆直导线,在通过50kA的电流的时候,距其轴心1cm处的磁感应强度……所以说“即使电流达到几十甚至上百kA,永磁体(钕铁硼)附加的磁感应强度也是相当可观的”……
不过给整个导轨加上钕铁硼的话,成本确实有点高……
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Climent
6年4个月前 IP:北京
841779
引用 三水合番:
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用永磁体还不如直接使用双馈电型外场增强结构
外场线圈配置好的话效果应该会比用永磁体明显,而且在大规模应用场景下会比用永磁体便宜很多,而且更方便维护,价格更便宜
用常规导体做外场增强的问题在于,只要磁场是用电产生的,就免不了有损耗。尤其是对于直接在空气中产生强磁场,损耗更是大的不得了……如果外导体产生的磁场显著高于轨道(直接和弹丸接触的那个轨道)产生的磁场,那么外导体上损耗的功率也将(平方倍的)显著高于轨道上的损耗功率。这会导致……当外场强到一定程度之后,外场加的越多,综合效率越低……
而永磁体,显然不需要给他通电,也就没有导体的损耗了……
另外,貌似永磁体的磁性能容易被低估……比如钕铁硼的剩磁基本都能达到1T以上……1T,等于一根无限长圆直导线,在通过50kA的电流的时候,距其轴心1cm处的磁感应强度……所以说“即使电流达到几十甚至上百kA,永磁体(钕铁硼)附加的磁感应强度也是相当可观的”……
不过给整个导轨加上钕铁硼的话,成本确实有点高……
成本是很直观的一个问题,而且我用过永磁体(钕铁硼),很严重的问题就是易碎,让两块磁铁放在桌面上自由吸引,然后拍在一起啪一下就碎了,那一块大概有1-2厘米厚两个shift键大小,几十块钱一块,一下子碎掉两块当时心都要碎了😂
这种易碎性会在实际应用中会变得很麻烦,而且碎的时候还会伴随火花......简直了😂
然而这还不是最关键的问题,永磁体因为各种限制没法做的太大,那么对于具有一定规模(大小)的轨道炮来说,就需要将多块磁体进行“同极排列”,构成一个较为均匀的磁面,这样一来磁体的安装和固定就成了一个大问题,为了更高的磁通密度就需要两块磁体之间的距离尽可能的近,而由于采用“同极排列”方式,强大的斥力会很难让磁铁相互靠的太近,即使强行进行固定也会在后期拆卸维护上造成很大困难,毕竟这就是一个强大的大磁块,当你拿着一个扳手过去维修的时候,你的扳手可能啪的一下就吸在磁铁上了,会不会夹到你的手先不说,这块磁体可能会因为强大的冲击力而报废,你的扳手也很难拉下来了,这就更不用说在搬运时的问题了
轨道炮在运行时温度也会比较高,鬼知道这些磁体会不会一声不吭的就退磁了(让然你可以考虑使用隔热材料,但是隔热材料也是有厚度的,可能会衰弱磁体的效果)😂

结合这些问题,美国的Navy Railgun选择了使用了外场增强线圈😂所以有的时候,遇到困难时的最佳方案并不是去解决它,而是绕过它
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三水合番
6年4个月前 IP:四川
841782
引用 Climent:
成本是很直观的一个问题,而且我用过永磁体(钕铁硼),很严重的问题就是易碎,让两块磁铁放在桌面上自由吸引,然后拍在一起啪一下就碎了,那一块大概有1-2厘米厚两个shift键大小,几十块钱一块,一下子碎掉两块当时心都要碎了😂
这种易碎性会在实际应用中会变得很麻烦,而且碎的时候还会伴随火花......简直了😂
然而这还不是最关键的问题,永磁体因为各种限制没法做的太大,那么对于具有一定规模(大小)的轨道炮来说,就需要将多块磁体进行“同极排列”,构成一个较为均匀的磁面,这样一来磁体的安装和固定就成了一个大问题,为了更高的磁通密度就需要两块磁体之间的距离尽可能的近,而由于采用“同极排列”方式,强大的斥力会很难让磁铁相互靠的太近,即使强行进行固定也会在后期拆卸维护上造成很大困难,毕竟这就是一个强大的大磁块,当你拿着一个扳手过去维修的时候,你的扳手可能啪的一下就吸在磁铁上了,会不会夹到你的手先不说,这块磁体可能会因为强大的冲击力而报废,你的扳手也很难拉下来了,这就更不用说在搬运时的问题了
轨道炮在运行时温度也会比较高,鬼知道这些磁体会不会一声不吭的就退磁了(让然你可以考虑使用隔热材料,但是隔热材料也是有厚度的,可能会衰弱磁体的效果)😂

结合这些问题,美国的Navy Railgun选择了使用了外场增强线圈😂所以有的时候,遇到困难时的最佳方案并不是去解决它,而是绕过它
不同规模下的主要问题是截然不同的……
舰载轨道“炮”如果要用永磁体,仅仅是安装就几乎是不可能的。然而对于几mm口径的轨道“枪“,给它装永磁体只需要用一些简单的工具,手工就可以搞定。
低速下,最为重要的问题是电阻损耗。而在高速下,电阻损耗会变成次要的问题。因此,外加导体增强带来的高损耗也变得可以接受了。(个人认为,这也是为什么美国海军选择了电阻损耗大但结构简单的轨道炮,而不是电阻损耗小但结构复杂的线圈炮。)
至于温度带来的退磁……就算把电容里的电能全部变成热能,也远远不够把磁铁加热到可以退磁的程度……
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Climent
6年4个月前 IP:北京
841786
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成本是很直观的一个问题,而且我用过永磁体(钕铁硼),很严重的问题就是易碎,让两块磁铁放在桌面上自由吸引,然后拍在一起啪一下就碎了,那一块大概有1-2厘米厚两个shift键大小,几十块钱一块,一下子碎掉两块当时心都要碎了😂
这种易碎性会在实际应用中会变得很麻烦,而且碎的时候还会伴随火花......简直了😂
然而这还不是最关键的问题,永磁体因为各种限制没法做的太大,那么对于具有一定规模(大小)的轨道炮来说,就需要将多块磁体进行“同极排列”,构成一个较为均匀的磁面,这样一来磁体的安装和固定就成了一个大问题,为了更高的磁通密度就需要两块磁体之间的距离尽可能的近,而由于采用“同极排列”方式,强大的斥力会很难让磁铁相互靠的太近,即使强行进行固定也会在后期拆卸维护上造成很大困难,毕竟这就是一个强大的大磁块,当你拿着一个扳手过去维修的时候,你的扳手可能啪的一下就吸在磁铁上了,会不会夹到你的手先不说,这块磁体可能会因为强大的冲击力而报废,你的扳手也很难拉下来了,这就更不用说在搬运时的问题了
轨道炮在运行时温度也会比较高,鬼知道这些磁体会不会一声不吭的就退磁了(让然你可以考虑使用隔热材料,但是隔热材料也是有厚度的,可能会衰弱磁体的效果)😂

结合这些问题,美国的Navy Railgun选择了使用了外场增强线圈😂所以有的时候,遇到困难时的最佳方案并不是去解决它,而是绕过它
不同规模下的主要问题是截然不同的……
舰载轨道“炮”如果要用永磁体,仅仅是安装就几乎是不可能的。然而对于几mm口径的轨道“枪“,给它装永磁体只需要用一些简单的工具,手工就可以搞定。
低速下,最为重要的问题是电阻损耗。而在高速下,电阻损耗会变成次要的问题。因此,外加导体增强带来的高损耗也变得可以接受了。(个人认为,这也是为什么美国海军选择了电阻损耗大但结构简单的轨道炮,而不是电阻损耗小但结构复杂的线圈炮。)
至于温度带来的退磁……就算把电容里的电能全部变成热能,也远远不够把磁铁加热到可以退磁的程度……
Emm...思维惯性,直接就把所有情况对到轨道“炮”上去了😂你说的有道理,在小型轨道“枪”上,永磁体的效果或许会比外场线圈好一些而且更简单,对爱好者也更友好
关于退磁温度的问题确实是我记错了😂😂😂尴尬
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kuang998
6年4个月前 IP:广东
841788
轨道炮是轨道中心放强磁铁,才可以有效发射,我看到一个老外视频就是这样的XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/a6429561413450465537/?utm_source=toutiao&utm_medium=feed_stream#mid=1778115946
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