安匝数讨论
MicroSound2012/06/11电磁炮 IP:广东
条件假设:忽略电源内阻,线圈形状相同,那么体积也相同,电压相同,电容相同
定义变量:匝数N,电流I,电阻R,电压U,电容C,电感L,时间T,磁势F,热损W,磁导率μ,线圈长度Len,线圈截面积A
引用公式:
F=NI
T=2Pi(LC)^0.5
L=μNNA/Len
W=IIR

假设第一个线圈匝数N,第二个匝数10N,因为体积相同,那么第二个线圈导线截面积是第一个的1/10,导线长度是第一个的10倍,电阻是第一个的100倍
N2=10N
R2=100R
I2=0.01I
L2=100L
T2=10^0.5T
F2=10N*0.01I=0.1NI=0.1F
W2=0.01I*0.01I*100R=0.01IIR=0.01W
这样结果是,第二个线圈最大电流为第一个线圈的1/100,磁势为第一个的1/10,热损为第一个的1/10。这是我们忽略电源内阻的情况,在有电源内阻的情况下,电流越大,内阻分压越大,效率越低。
来自:物理高能技术 / 电磁炮
12
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~~空空如也
灬小猫
12年7个月前 IP:未同步
406066
感抗>>电阻
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MicroSound作者
12年7个月前 IP:未同步
406081
引用第1楼jackruru于2012-06-11 13:05发表的  :
感抗>>电阻

虽然感抗>>电阻,但是线圈能达到的最大电流还是电阻来决定的
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粤语残片
12年7个月前 IP:未同步
406160
回 2楼(lovevirus) 的帖子
還需要看看多久的時間能達到最大
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MicroSound作者
12年7个月前 IP:未同步
409986
假如体积形状相同,我们为获得相同的安匝数又会怎么样呢
线圈2的匝数是线圈1的10倍,要获得相同的安匝数,线圈2的电流是线圈1的1/10,又因为线圈2的电阻是线圈1的100倍,那么线圈2的电压是线圈1的10倍
N2=10N
I2=0.1I
R2=100R
U2=10U
W2=I2^2R2=(0.1I)^2*100R=I^2R
由此可见,如果体积形状相同的线圈,在安匝数相同的情况下热损是一样的,但是匝数多的电压高

我们再来看看LC常数,要获得相同的能量,线圈2的电压是线圈1的10倍,那么线圈2的电容可以是线圈1的1/100,但是因为线圈2的匝数是线圈1的10倍,线圈2的电感是线圈1的100倍
L2=100L
C2=0.01C
L2C2=100L*0.01C=LC
可见,如果体积形状相同的线圈,在安匝数相同能量相同的情况下,LC常数是一样的
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MicroSound作者
11年8个月前 IP:未同步
521817
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对于体积相同,匝数不同的两个线圈A,B当磁势(NI)相同时,各参数如上图所示,可以看到当体积相同,安匝数相同时产生的热损是相同的,达到相同的安匝数时间也是相同的,储能也是相同的,不同的只是电压不同,因此大家只要保证电压和线圈的匹配就可以,达到的效果是一样的
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炮八平五
11年8个月前 IP:未同步
522079
回 5楼(lovevirus) 的帖子
很详细的讲解和分析,先感谢LZ的分享,
想问问,线圈匝数多了,会不会导致电流上升速度变慢?
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MicroSound作者
11年8个月前 IP:未同步
522083
回 6楼(qq363606096) 的帖子
线圈多了L变大,斜率=U/L,电压要跟着增加才行,L影响电流的斜率,U/R决定最大电流,不要忘了上面的条件,是体积相同,达到的安匝数也相同,体积不变的情况下,匝数多了,电阻肯定增加,要达到相同的安匝数,电压必须增加才有可能达到相同的安匝数,因为电压不变,你电流达不到,安匝数也达不到
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炮八平五
11年8个月前 IP:未同步
522086
回 7楼(lovevirus) 的帖子
刚才看漏了,以为是减少电压,增加匝数,保持体积!
原来是增加电压,减少电流,增加匝数,保持体积!
那这样看来,可以这样保持体积吧? 0.8的 换0.4的双并绕! 来增加匝数!
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MicroSound作者
11年8个月前 IP:未同步
522092
回 8楼(qq363606096) 的帖子
同体积,同安匝数,我们要搞明白为什么要做不同的匝数,匝数高了后电流降低,这时候发射线圈以外的电阻消耗部分会减少(比如电源内阻,开关内阻),电容为了保持相同的能量,电压升高后容量减少,电容的放电率会提高,特别是对电解来说,如果说对于开关管,电压高后可以利用igbt的高电压特性,比如FGA25N120,浪涌才75A,但是可控制的电压可以到1200v,这样在高电压下的安匝数还是不小的,缺点是电压高了危险性增加了,不安全,说白了匝数不同是为了想减少损耗和匹配利用身边的电子元件
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炮八平五
11年8个月前 IP:未同步
522111
回 9楼(lovevirus) 的帖子
这个确实是讲究啊!但是这样一来,一般的电解电容没有这么高压,串联是不是会带来额外的问题呢?
然后,IGBT好像是可以关断的,但是这么高压了,反向会不会更难应付?
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MicroSound作者
11年8个月前 IP:未同步
522173
对于电容来说,500v以下是电解的天下,500v以上是薄膜的天下,对于刚开始做来说电压还是限制在450v以下比较好,对于开关初步建议机械-scr-igbt这个顺序来逐步实验,因为开始就用igbt,损失会比较大,反向是通过续流来解决的
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