“线圈枪”是如何工作的?

电器工程 电磁学
2022-01-25 23:48:06

我想知道所谓的“线圈枪”是如何工作的,我知道它的作用,但我想知道它在引擎盖下是如何工作的,最终如何制作一个基本的?另外,需要多少能量?

3个回答

线圈枪是一系列线圈,当由磁性材料制成的导电射弹经过它们时,这些线圈连续通电。

线圈枪

每个阶段的作用原理与螺线管相似。电流回路通过其中心感应出磁通量:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:VFPt_Solenoid_correct2.svg

当导电弹丸接近空心电流回路时,会发生两件事:回路电感增加弹丸被磁化磁化的弹丸然后被吸引到环形磁场,朝着它加速。当它接近时,电感增加,完成一个正反馈回路,从而增加对弹丸的拉力和回路产生的磁场。
替代文字

当弹丸完全被线圈包围时,此过程达到峰值,进一步的行进会降低环路的电感。此时,通过环路的电流会突然关闭,这样弹丸就不会因继续吸引线圈磁场而减速。
替代文字 替代文字 维基百科 gif

这些是线圈枪操作的基本物理原理,这似乎是您感兴趣的。有许多实际的实现。

首先看看维基百科这篇文章是有趣的起点。

据我所知,既然你刚开始研究它们,最好的开始是做一个电磁铁通过这种方式,您可以熟悉项目所需的计算,因为线圈枪基本上是电磁铁的一种特殊情况。我会让你计算你需要的电流和电压。只需记住开关状态之间转换所需的线圈阻抗和保护电路即可。有一些程序可以根据线径、匝数等计算线圈的电感。一旦我从我得到我的地方挖掘出来,我会发布一个链接。至于保护,你可以在网上找到很多关于电动机的教程。您需要的应​​该非常相似,因为线圈是两者的主要问题。

在你得到最基本的磁铁后,你应该花时间计算一下你将使用什么类型的弹丸,你想要什么范围等等。再次,维基百科来救援,但互联网上还有许多其他好的资源。当您获得所需的力时,您可以开始计算您想要使用的电磁铁的参数。

之后,您需要一个可以快速打开和关闭多个电磁铁的电路。你可能想用数字电子技术来更新你的技能,因为你可能会为此使用某种计数器,但我在该领域没有太多经验,所以我不能给你很好的建议。微控制器也会很有趣,因为您会进行 C 编程。

当然你也需要一个电源。如果你选择大容量和大电流的低压电容器,你可以有一个简单的电源,但它需要一些时间来为电容器充电。

Youtube 上有一个叫做Afrotechmods的人,里面有一些关于电源、大电容器和电子元件灾难性故障的教程。

在这种情况下,另一个容易被忽视的方面是内部连接电缆。您应该确保它们能够维持您计划通过它们的电流。为了安全起见,请使用必要的更强电缆。

还有安全问题。最好的建议是让在该领域有丰富经验的人与您合作。我确实理解您的老师为什么不想向您提供有关此项目的信息。电容器很容易爆炸,超级电容器更容易爆炸,电源线可能会熔化并着火,即使你的计算表​​明它们应该能够维持电流(这几天前发生在我身上),你可能会短路在可能起火的地方,当你触摸它时,应该隔离的设备部分可能会带电,这可能会导致烧伤等。所以我给你的建议是研究每个组件是如何发生故障的,当它发生故障时如何做出反应并做好准备。此外,为了安全起见,最好使用额定值比您需要的组件更高的组件。一些较新的组件还具有针对过(电压、加热、电流)、短路等的内部保护。如果您可以获得此类组件,请务必使用它们。

最后,我只想补充一点,我在这个答案中故意含糊其辞。我提出的每一个观点都非常广泛,可以单独提出几个问题。我的想法是在你开始之前给你一个概述。你需要做很多研究!

由于您是线圈枪的新手,我建议您先学习两门课程。首先要了解线圈枪只是电磁阀,只是电感器。不同之处在于您在弹丸的中间到达线圈中间之前关闭线圈。为了理解这一点,您需要很好地理解安培定律和法拉第感应定律。一旦你掌握了这两件事,那么这一切都是实验的问题。我要进一步说,听从上述所有关于安全预防措施的建议确实是明智的,因为我几乎因为不遵守这些建议而反复受伤。