现在一般的电磁枪的效率都在1%左右,这样的效率要想实用是不可能的,一般也就是做个概念枪吧。那么能否提高其效率呢?应该是可以的。
我们首先来分析一下影响效率的一些关键因素:
因素一:线圈的电阻。有人可能不赞同我的观点,20M长的2mm的漆包线电阻也就0.00几欧吧,这应该不会消耗太多的功率吧。其实不然。我们知道,导线允许流过的电流密度是有一定限度的。2mm的铜线,一般也只能流过20A左右的电流(我们去查具体的标准),在短时间内可以流过200安,甚至2000A,但由于其电流密度已远远超过了他的有效密度,因而其电阻大大增加。我们通常的电磁枪的线径也不过是2mm,而电流一般都在200A以上,故线圈的电阻也会增大许多,消耗在线圈上的能量就很大了。
因素二:可控硅的关断时间影响。一般的整流可控硅电流关断的时间都在数百微秒。当测控电路测到弹丸到了中点后就开始关断可控硅,但到电流为0时所要的时间若是100微秒的话,这100微秒的时间内,电流对弹丸是做负功的,实际上,弹丸在枪管中加速的时间比这也长不了多少。若弹丸以100m\s的速度算,枪管的长度以5cm算,其加速的时间也就是500微秒。因此关断时间长,对效率的影响可不是一点点哦。
因素三:关断后的反向电压引起的负功。我们知道,电感在突然断电后会产生一个很大的反向电压,如果不提供泻放回路的话,不管怎样的可控硅,三极管都是要被击穿的。为了保护控制器件,一般电路设计中都会设计保护电路,而保护电路无非是为反向电压提供一个泻放回路。而恰恰是这一回路虽然保护了器件的安全,却将弹丸的动能损失殆尽。
经过以上三个因素的共同影响,最后弹丸所得到的能量,不低的奇怪,那就说不过去了。从理论上说,如果加速线圈足够长的话,弹丸所获得的能量应是0。留了个1%的能量给各位同仁已是对各位的关照了。
针对以上现象,我们可以在设计中加以克服。线圈的损耗我们可以采用多级加速的方法加以克服;关断时间的问题,我们可以采用选择高频可控硅或用开关三极管的方法克服;至于最后一点吗,我虽然找到了方法,可以变废为宝了,但出于对社会治安的负责,在此我就不说了。大家自己去想吧,免得警察来找我的麻烦。
经过三处的改进,一个三级加速的电磁枪,弹丸初速度达300m\s已经不是难事了。
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