磁阻线圈炮简易提高效率小分析

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1、提高磁阻线圈炮效率小分析提高磁阻线圈炮效率小分析金旺2015/3/11去提高磁阻线圈炮效率小分析`目录绪论1第1章线圈炮模拟软件的应用21.1软件界面21.2几个要点21.3LRC仿真分析31.4子弹仿真分析3第2章脉冲电源、充电器、无触点开关及电气绝缘设计要求42.1脉冲电源制作42.2脉冲电源充电器制作42.2.1市电限流充电器42.2.2动力电池做电源充电器52.3无触点开关的设计52.4电气绝缘设计要求62.4.1电路部分绝缘设计要求62.4.2电容器、驱动线圈绝缘设计要求6第3章炮管及弹丸选择及驱动线圈绕制73.1

2、炮管选择73.2弹丸选择73.3驱动线圈的绕制7第4章提高小型磁阻线圈炮效率分析84.1简单的效率提高方法84.2磁场的能量104.3单个驱动线圈的简化分析114.4抛体受力分析12第5章真心话14结束语15参考文献16提高磁阻线圈炮效率小分析绪论基于大多数电磁炮爱好者所制作的小制作都属于磁阻式，因此有必要带大家略微深入了解磁阻线圈炮，并且简单的介绍设计小型磁阻线圈炮电路部分设计要求，着重介绍了如何从弹丸的几何参数和驱动线圈自身电气参数入手提高效率的理论分析。在这里感谢王莹教授所著电炮原理一书，也感谢线圈炮RLC模拟器制作者

3、！此致敬礼！磁阻线圈炮是利用驱动线圈的铁磁磁路磁阻的变化吸引铁芯运动来加速铁芯弹丸的。它的最大特点在于弹丸是一整块铁磁材料。由于引入铁磁质材料给磁阻线圈炮电磁环境分析带来非线性问题，这是它的难点所在。它的另一大优势就是造价便宜得很，材料方便入手，不需要大量的机械加工，这也是它普遍受到大家欢迎的一个重要原因。本设计需要大量琐碎的知识，请大家多积累基础知识，增加知识储备量，同时请不要乱用参数。本文旨在帮助广大磁阻式电磁炮爱好者更方便的做效率更高的作品,由于本人学识所限,一定有不恰当之处,望指正。提高磁阻线圈炮效率小分析第1章线圈

4、炮模拟软件的应用对于大多数制作者而言，软件的介入设计给与了我们做磁阻式电炮极大地可实施性。这也是越来越多的人能设计出自己比较满意的作品最大的动力源泉。软件虽小，五脏俱全。但是，毕竟它不是专业的有限元分析软件。至于仿真结果，只是在此软件的数学模型里面计算得出的。我们如果按照此参数实际做出来的话，炮的性能与软件的模拟结果可能相差很大，请广大制作者注意。1.1软件界面1.2几个要点（1）驱动线圈的层完成度一定要是100%；（2）支架直径不能过大；（3）实际使用中注意修改铜电导率；提高磁阻线圈炮效率小分析（4）LRC仿真中峰值电流过

5、大会造成仿真结果失去其意义。1.3LRC仿真分析电压电流变化仿真曲线1.4子弹仿真分析能量损失接近45J，模拟分析中效率只有2%。提高磁阻线圈炮效率小分析第2章脉冲电源、充电器、无触点开关及电气绝缘设计要求有了前面的仿真数据，接下来就可以开始是设计磁阻线圈炮。2.1脉冲电源制作本设计脉冲电源采用的是多个低压小容量单体电容器混联。低压小容量有以下几个好处：（1）对设计及充电器电气绝缘要求低；（2）生产技术成熟，元器件非常容易买到便宜；（3）相对安全2.2脉冲电源充电器制作2.2.1市电限流充电器充电器一定要限流！我们设计电容组

6、额定工作电压300V、220V的工频交流电经过桥型整流后电压大约是220×2=310V桥型整流后电压与原来电压是0.9倍关系，可认为是1。电容是一个储能元件，假若电路仅含有一种储能元件，属于一阶电路。当电路的结构或元器件参数发生变化时，可能会使电路由原来的稳定状态转变为另一个稳定状态。这种改变一般不能随时完成，需要一个过程，称为电路的过渡过程。它是一种瞬态。可以对某些电路在过渡过程中可能出现的过电压，电流获得预见。一阶电路中一个重要的定理叫换路定理。换路定理内容如下：在换路瞬间，电路中任意时刻电容的电压UCt或电荷qt不能突

7、变，即UC0+=UC0-或q0+=q0-任意时刻电感的电流iLt或磁链Ψt不能突变，即iL0+=iL0-提高磁阻线圈炮效率小分析或Ψ0+=Ψ0-不再详细说明，这里只介绍其意义：在换路一瞬间电容相当于短路，电感相当于断路。换路定理表明电容电压或电感电流从一个数值到另一个数值必定是一个连续变化的过程。同时这也是说为给电容组充电什么要限流充电的原因所在。本设计充电器限流的方式常用有电阻限流、电容限流。电阻限流原理简单。实际使用中也可以直接把一个几十瓦的白炽灯泡串联在电路中，其自身也是一个指示灯，灯灭了就充满电了。电阻限流不好地方就

8、是欧姆损耗大，消耗很多有用功。重点介绍电容限流。此文不是基础电工书籍，只介绍公式。XC=1ωC=12πfC上式中XC容抗，单位是Ω。可类比欧姆定律。在交流电路中可以把电容看作一个电阻。这就是电容限流原理。本节不考虑充电器的电压电流相位之间关系同时对于现在充电器电路的功率因数及效率，不做探讨