关于磁芯增强版恒流磁阻的一点点探究
（脑洞三部曲·终）我们这些爱好者中的大多数人并不知道真正的线圈炮的样子，真是悲哀。一些人拿着淘汰已久的东西，然后当宝。别人告诉他事实的时候，他反倒认为别人在害他。。。。在我最早知道电磁炮的时候，就感觉现在的轨道和磁阻不靠谱:轨道自身的磁场是靠轨道电流磁场？线圈炮就是靠空心电磁铁吸钢珠？想想都感觉不对劲
后来事实上也证明了长寿命的轨道炮是应该有外磁增强的，线圈炮也根本就不是靠空心线圈吸钢珠
带外磁增强的轨道，真的是一个很漂亮的作品，可惜UP的轨道买来的时候就是弯的，不然UP一定也会做出来一样好的作品的。
前言：我们这个论坛里面的人可能不太记得这个了，不过大多数爱好者眼中的电磁炮的样子可能还是基于CG42这类，而对于真正军用的线圈炮和重接炮却敬而远之不太感冒。
本着人道援助科学面前人人平等的原则，我没有强迫过谁一定要怎样，相反，我告诉一些人事实，并且对现有的设计提出了一些改进方案。
一些孩子并不是什么坏人，只是被一些有利益相关的人蒙蔽了双眼，强扭的瓜不甜，既然这样，不如投其所好，发布一些大家喜闻乐见的东西--低压横流磁芯增强版磁阻设计方案
如有冒犯，请多包涵（应该没有吧）
首先我们回忆一下CG42的设计
“CG-42”高斯机枪是一个8级全自动线圈炮。指标如下：
电源：2×22.2V，3600mAh，50C的锂聚合物电池
开关：IGBT
重量：4.17公斤
子弹：6.5x50mm无壳钢子弹
容量：15发z
射速：7.7发/秒
初速：42.03米/秒
枪口动能：10.78J
总效率：7.0％
CG42
利用IGBT控制串联的高功率电源直驱线圈，具有高射速的优点。相比市面上常见的套件，由于省去了升压所以不用担心在直播连发的时候突然挂管子的尴尬。但
是一些缺点也很明显，包括电枢倒灌会烧模块和线圈等等。由于采用低压直驱，所以电源-最终动能的效率很高，不仅没有升压的效率问题，而且在驱动效率上也很
好，基本可以碾压市面上大多数套件（常见套件的效率不会高于5%,多数达到3%即可认定为“高效率”）即使是使用了薄壁管和纯铁电枢，效率仍然没达到5%，一些人宣传效率7%，是降压了的
这里我们经过简单的分析，就可以得到高压驱动磁阻的效率很低的原因
（默认参数来一发）
先
不考虑开关的限制导致的电流和能量回收的问题，首先我们简单的看一下模拟器的默认参数，很明显的是采用了自然放电的方法，利用一个完整的放电过程驱动线
圈，当电枢接近驱动线圈的时候，驱动力却下降了，这是因为放电曲线中线圈的电流过峰值后开始下降，因此穿过电枢的磁感应强度也显然的下降了，因此为提高驱
动力，只能考虑延迟触发时间，然而由于驱动力总是指向驱动线圈的几何中心的，因此自然放电时，延迟触发时间后会发现反向驱动力几乎和正向的一样大，这样就
会造成驱动力做反功，造成最终效率的降低，也就是俗称的“反拉”
铁磁性物质存在磁饱和的现象，这一点限制了磁阻式的加速度。不仅如此，高压驱动还有一个缺点就是电枢的感应电流由于楞次定律总会阻碍穿过自身的磁通量的变化，反过来说，感应电流和线圈之间的相互作用也在做反功。
线
路损耗：由于套件使用的多为滤波电容，esr很大，ESL更不用说，而线圈更不用说，为了增强磁场，需要增加线圈的电感量，通俗说法就是匝数增加了，这样
线圈的感抗和阻抗也不可忽略，这样就导致了发射之后线圈会发热甚至发烫，而滤波电容由于不适合短路放电，时间长了电容只会日渐消寿，内阻等参数也会越来越
不好看（当然不考虑久置电解电容的耐压恢复问题），而一些套件甚至还在用走锡PCB板子做电容导线，后果可想而知。
所以说，线路上的损耗是很大的
两个通用问题：趋肤效应和线圈发散的一小部分电磁波。
关于这个问题，主要是因为线圈放电过程由于是脉冲直流电，与高频交流相似，需要考虑线圈和引线的趋肤效应。在这里我说一下，虽然我还没有尝试过，但是据说多股线的效果会更好，而当线圈的长宽大致相等的时候线圈励磁的效果最好。
关于电磁波：由于线圈是感性元件，会有一小部分的能量以电磁波的形式发散，导致线圈附近会存在电磁干扰，这点是可以等效于EMP的，但是对于磁阻式来说这种作用并不明显
言毕现存的问题，我们说一说改进的方案
磁阻式本身是利用线圈的铁磁磁路的磁阻变化吸引铁芯运动来加速铁芯弹丸的，通俗的说法就像是一个瞬间电磁铁。
由于磁阻式本身的原理可以等效于瞬间电磁铁，那么类比电磁铁的结构，即可发现改进的方案
电磁铁是利用线圈磁化软磁磁芯的一种设备
早在1820年， 丹麦的奥斯特就发现了这一原理。1822年，法国物理学家 阿拉戈和吕萨克才发现，当电流通过其中有铁块的绕线时，它能使绕线中的铁块磁化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823年，斯特金也做了一次类似的实验：他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线，当铜线与 伏打电池接通时，绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场，这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能大放多倍，它能吸起比它重20倍的铁块，而当电源切断后，U型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。
与空心线圈相比，带有磁芯的线圈产生的磁场非常大。
这里面的机理与磁化有关
磁
畴(Magnetic
Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化
区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排
列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整
个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。
总之，大致的意思就是铁磁质的内部由于材料本身的原因是存在自身磁化区域的，可是由于内部的自身磁化区域并不是沿着相同的方向，因此对外并不能表现出磁性。但是当有外部磁场存在的时候，磁畴的磁化方向逐渐转向外磁场方向，介质被磁化而显示磁性。
也就是说，在这里线圈产生的磁场只是用于激励铁磁质材料产生磁场，并没有直接参与到与电枢的相互作用中
显然，这也是铁磁质材料被加工的主要目的。把铁磁质材料作为电枢用来发射，是相当不经济的
当然我也没有闲着，在提出了这种设想之后也参与到了试验中来。
其实这是在上课的时候无聊想出来的
（原图请私聊或者看这里原图）
如果观众们点进去链接，会发现第一次实验不大有效，因为我用的还是CG42的套路，空心线圈。但是CG42的实际电压很高，接近50V，这是一组超级电容达不到的
当我绕好之后我才发现304的管夹是奥氏体的，
奥氏体塑性很好，强度较低，具有一定韧性，不具有铁磁性。奥氏体因为是面心立方，四面体间隙较大，可以容纳更多的碳
你妹啊，结果果然在后来实验的时候发现无论是304还是201果然都没什么磁性
然后UP陷入了沉思，直到UP突然玩坏了一个有刷电机的时候UP从稍微感到了愉悦
因为电机里面有这个
然后
（同志们放心，扇叶还在硬盘电机上继续服役）
经过一系列的实验，UP发现这个磁芯虽好，但是却存在一些问题
这个磁芯并不适合直接套在管子上加速电枢，而304的定位销虽然便宜，但是几乎没什么磁性
钢珠也并不能算是良好的电枢，饱和磁导也很低
而这个磁芯很显然产生的磁场的方向不对，本身就是为横向驱动电枢而设计的，对于纵向的电枢几乎没什么作用力。
所以我做了一个对照试验
我降低了线圈的驱动电压，而将电枢放在了侧面
奇迹发生了：线圈在侧面有铁磁性电枢的时候能够有效的吸引
而朝向钢珠的三面 线圈根本不发热
也就是说，磁芯增强版低压恒流磁阻实验是成功的
我从这里看到了低压高效率磁阻的影子
如果将磁芯稍微变形，即可得到对纵向电枢作用力很强的磁芯
当然，这个实验还远远没有达到预期的目的，但是由于up本身条件的限制，实验就只能暂时到这里了。
对了，硅钢片 必须说一下，一般的电机配件店里面有便宜的各种导线，还有很多常用的机电工具，包括我们常用的线圈骨架等 而我这次买漆包线的地方有硅钢片，所以等片子到了之后我们可以继续实验
写这个帖子并没有什么卵用，希望能够起到抛砖引玉的作用 再重复一遍…并不是低压效率高，而是低加速度效率高……只是低压电源功率普遍不高，导致低压加速度低，产生了低压效率高的错觉。
恒流有工程上的可行性吗？为了产生恒流，不会反而造成更大的损耗吗？
另外，楼主没发现硬盘电机的架子会让内部磁感线闭合吗…… 模拟器的图为什么出现了《金xx》 关于驴公的在电气膜驴科学版块发的帖子以及背后的驴论，我是举p90赞成的，并认为以此会成为电炮思想的标杆 效率高于电压高低没有关系，之前证明低压效率高的很多实验都忽略了阻抗匹配，只是运气好低压下的匹配更好而已。如果你推导过线圈受力，电感等参数的计算，你就会发现真正的决定权在于电流密度。 再重复一遍…并不是低压效率高，而是低加速度效率高……只是低压电源功率普遍不高，导致低压加速度低，产生了低压效率高的错觉。
恒流有工程上的可行性吗？为了产生恒流，不会反而造成更大的损耗吗？
另外，楼主没发现硬盘电机的架子会让内部磁感线闭合... 当初设计的方向就错了
应该让电枢骑在驱动线圈外面，这样就好多了 效率高于电压高低没有关系，之前证明低压效率高的很多实验都忽略了阻抗匹配，只是运气好低压下的匹配更好而已。如果你推导过线圈受力，电感等参数的计算，你就会发现真正的决定权在于电流密度。 有人说是低加速度导致的高效率
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