线圈炮电容和线圈很好的配合发挥好线圈炮的效率,这是显而易见的了。 就是说弹头到线圈中间位置时电流刚好为0比较好。然而在比较大的发射能量下初级效率也很难超过2%。
这是没有关断二极管续流的电流波形,注意这条红色拖尾电流,和2.57%的效率。 于是我想通过关断
来提高效率。我刚好手里有这样一个线圈,于是仿真后得到参数配电容容量。 线圈参数和弹头参数如下图
管子用外5mm,内4.5mm不锈钢管, 弹头是5mm铁棍,电化学腐蚀成4.4mm,长24mm,质量3克。
仿真后用450V100UF小电容。
实际发射电压电流波和仿真相差不大
CH1为电流波形,0.05欧检流电阻峰值压降3V,电流约60A。 仿真55A, 放电时间1m秒左右。
实际速度
12.9米/秒 0.08*3克/12焦=2%效率。拍的这次速度低一些,无关 平均13.5米每秒左右。
然后对比下关断下的效率,开关用的G60N90的 IGBT。关断电阻2欧,关断续流二极和导通续流二极管都是用的6A10.
关断下电压电流波形
手里没有合适关断电阻,只有2欧1/4W的,4并4串后还是2欧。功率2W。实际合适关断电阻为 开关耐压的/关断电流*0.5=900V/40A=11欧。
使用11欧效率
当我用2欧电阻串成12欧时,电阻一次炸掉, 因为没有多的电阻4并再串成12欧。
使用2欧关断仿真效率
使用2欧也有3.18%效率。
实际速度
15.5米/秒。 0.12*3/12=3%.和仿真的结果符合的很好。
因为看弹在不同位置,受力大小也是不一样的,所以但电流峰值和弹头受力峰值在时间轴上配合越好,效率越高。
受制我的表达能力有限,凑合看看吧。
然后发一张10级关断加速, 每级450V 470UF 初速126米每秒仿真表
极数 匝数 线经 速度 动能 增加动能
1 160 1.1 28.5 1.3 1.3
2 95 1.2 46.6 3.25 1.95
3 76 1.2 60 5.5 2.25
4 76 1.2 72 7.8 2.3
5 76 1.2 82 10.1 2.3
6 76 1.2 92 12.8 2.7
7 76 1.2 101.9 15.5 2.7
8 76 1.2 110 18.2 2.7
9 76 1.2 118 21.2 3
10 76 1.2 126 24 2.8
弹头质量3克,平均效率5%
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