能量到底去了哪里?
世界各地的电磁枪爱好者都在为一个问题而困扰,效率问题!
抛开升压电源的效率问题和电容自放电的消耗,以及开关管的损耗,仍然应该有60%以上的能量被输送至线圈,但是为什么大家的作品效率没有超过10%的呢?
1、 大家多使用无铁心线圈,所以有一半左右的能量被浪费掉了。(损失约25%)
2、 由于线圈产生瞬间的强磁场,使弹丸中产生涡流。(损失约5%)
3、 大家制作的线圈如果没有浇漆做固化处理的话,那么在发射时线与线之间会相互吸引,不但产生异响,而且会消耗能量。(5%)
4、 线圈发热问题,当线圈由于多次发射温度上升时,其线圈电阻也会增加,虽然电阻增加值很小,但是这足以使放电时电流减小。(3%---30%)
5、 放电时间控制,在SCR方案的制作中,有些爱好者喜欢计算好电容的放电时间,做无需关断的单级或多级加速。其实这种做法不符合能量的最高利用原则。
6、 能量回收问题,当线圈突然断电后会产生反向高压,这部分能量会占到线圈输入能量的30%以上,所以想要提高效率这部分能量必须回收。
在1、中随着磁场变化频率的增加,这种损失会有所减少。
在2、中随着磁场变化频率的增加,这种损失会增加,但不十分显著。
在3、中这完全属于制作工艺中的问题,完全可以避免。
在4、中随着通电时间的缩短,或其他散热方法的加入可以将这方面的损耗降低到最小。
效率的提高主要靠5、和6、也许大家没有把5、看懂,那么我解释一下。
众所周知多级加速的第一级像单级加速一样,一般效率不会超过5%,这是因为在第一级弹丸初始速度为0,所以需要更长的通电时间,当通电时间超过感抗作用时间后,会形成一个效率更低的回路,这时此回路中的更多能量被转化为热能,而不是机械能。经过试验在单级加速中使用脉冲供电效果会更好。
能量回收的电路有很多种,希望大家不要图省事,体积小型化的根本是要提高效率。
建议大家用一种开关变压器的形式,能量通过变压器升压后不但可以提高电压快速充至供能电容组,还可以起到隔离作用,使电路设计上更加得心应手。
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