电磁加速中应用磁环的研究
vcasm2013/07/19电磁炮 IP:上海
经过近40小时通宵的实验,可能表达能力不是特别清晰,按流水账的方式阐述吧。。。

大家都知道电磁炮的线圈如果有磁芯存在,线圈的电感会很大,不利于快速放电,另外磁芯在高能量的加速线圈中很容易磁饱和。

动手前对这两个问题做了一些分析,电感大延缓放电的问题准备用紧急相连短加速行程的线圈通过控制放电时间来弥补,控制好每级线圈开启力求弹体在有效位置的时候磁场最强。
磁饱和的问题我也查阅了很多资料,总结下来就是饱和了,电流增大还是会增加磁场强度,只不过增加的比率完全按照无磁芯的环境计算,有了这个想法,所以立即采购合适的磁环做实验。


我买了4个型号的磁环,每种都买了很多,准备失败后继续换别的方式实验,很幸运,第一个实验的结果可以说是达到预期目的。

和上次失败IGBT的线圈参数相同,采用直径6mm铜管开槽,所有线圈外面套上磁环,力求加速时线圈中心磁场最强。

控制单元采用10级可控硅,单片机按时序控制开启。
电容采用330V220uf两串一组,最终电压是600V,其中每个电容并联一个350V 的TVS,减少匹配电阻的电耗。
变压器采用上次做好的成品(真的很强,600V10组1000uf,几乎1秒充好)

磁环采用铁硅铝,磁饱和在1.5T以上,导磁率125
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紧密方式绕线圈,20cm长度紧密排列10组线圈,线圈参数0.45,长度19mm,6层
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做好后铸工胶密封,这个线圈真心难做,密封控制所有磁环成一个笔直的直筒搞的头大死了,浪费整整一天一夜终于搞定这个线圈
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第一次做这么大面积的双面板
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可控硅在电容的缝隙里面布置安装位,由于有了磁环,线圈直径太大,加上电容组的体积,可控硅和相关控制单元全部在线圈和电容紧密排列的缝隙和背面布置以节约整体空间
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凌晨做好,一级通电后直接能工作
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所有的单元:线圈高压模块、变压和单片机控制模块、两节26650锂电池
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经过很多次实验,只调了4级线圈,第二级2ms开启,第三极467us开启,第四级186us开启,后面6级不供电 ,调试超级麻烦,我发现居然非常精确,误差正负10us以上马上弹体速度有很大衰减,而且延时的参数变化不是线性的,有几个区间都能加速,上面的数值是经过太多实验总结出来的。

本来想摄像的,结果刚刚悲剧了,升压板的电路板覆铜烧毁了,估计需要休息好重新做升压板了:(

这个照片是4级线圈6mm钢珠打出的,直接射穿相连的两个盒子,其中第一个新巴克的杯子里面塞了3张纸巾团,没有易拉罐,我感觉这个能量能之间穿透。
10.jpg

改天重新做好升压板,准备录下来共享一下。
+50  科创币    听我说瞎话    2013/07/19 建议搞个测速器,详细实验记录,楼主做工非常好,动手能力很强,点炮班就是需呀品牌楼主这样的人!
+10  科创币    daxus    2013/07/20 这做工,值得拥有
+1000  科创币    科创网    2013/09/05 支持结构化研究。
来自:物理高能技术 / 电磁炮
23
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~~空空如也
vcasm 作者
10年11个月前 IP:未同步
549695
其中一个很有趣的现象,只开通第一级,弹体速度很不理想,但是第二级的加速特别优秀,这和无磁环的线圈有很大区别
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vcasm作者
10年11个月前 IP:未同步
549895
我的设想也是这样,不过试验下来感觉不在中心的位置,很难琢磨,调整开启的延时量非常难调,因为无差一点点就会有很大衰减

我的电路中第二级的延时,曾经一次盲目用了两毫秒延时 使用的写法如下:
delayMs(2);
效果出奇的棒,我准备微调的适合替换了这个函数,改成:
delay1ms();
delay1ms();
加速突然就失去了效果,这才意识到后级电磁加速对延时的时间精确度要求很高,二级都这样,后面各级调整难度可想而知。

等休息好了,准备做一个线上系统,实时调整每级延时时间,然后测速实时反馈,今晚好好构思一下,精力充沛了再动手
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vcasm作者
10年11个月前 IP:未同步
549917
回 13楼(找自己) 的帖子
一开始也是us级别调的,太枯燥,操作次数太多了,每次调整都要上传一次程序,后来的2ms都是瞎猫碰死耗子似得蒙到的,后面3级调整更累人

看来还需要合适的工具才能更有效率的调整,正在构思可以线上实时调整并测速反馈的电路,做好了看看效果如何
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