No, su forma de raíl no es bueno en absoluto la brecha entre los rieles deben ser pequeño como sea posible, y el área de contacto entre los rieles y la armadura tan grande como sea posible. Usted ha maximizado la antigua y minimizar las segundas. Pero también es el problema de mantenimiento de trabajo. Aquí están los problemas, con el número 3, siendo el más importante, pero los demás son revienta así.
También, tener en cuenta que un railgun es simplemente lineal motor homopolar que expulsa de su armadura.
De hierro (así, con más precisión, de acero) no puede ser utilizado como el bobinado (rieles). Esto no es negociable, se necesita el uso de un metal de alta conductividad del material. El cobre sería bueno, pero el aluminio se va a trabajar en un apuro.
Esto es debido a la combinación del efecto de piel y terriblemente conductividad de hierro. Es muy resistente a la práctica, y mientras que usted puede estar pensando, "pero la piel es sólo un efecto de la CA!", no es irrelevante aquí. Desde su marco de referencia, es de DC, pero cualquier cambio en la corriente puede ser visto como CA desde la derecha de marco de referencia, y el efecto de piel se aplica tanto a la DC que está en aumento (no se eleva instantáneamente debido a la inductancia), y las propiedades ferromagnéticas de hierro hacen que este efecto ~38 veces más pronunciada en comparación con el cobre.
El largo y corto de él es esto lo que les de la fuerza de la corriente en una pequeña área de la sección transversal de los rieles, causando mucho más resistencia por el camino actual, que estará feliz de calentar el hierro blanco caliente y más caliente. El hierro es ideal para el arco y la soldadura de las barras, debido a que el efecto de piel de sida en golpear el arco, y la mierda de la conductividad se mantiene lo suficientemente caliente como para mantenerla. Así que usted puede esperar un rendimiento fantástico de hierro, siempre y cuando su actuación en el criterio de selección es lo bien que se puede soldadura de algo a los rieles.
Su baranda de configuración es horrible también. Estás usando las esquinas, lo que obliga a todos los actuales en un pequeño punto de contacto, que, por supuesto, mejora aún más el soldador del punto de desempeño. Desea tanto el área de contacto entre la armadura y los rieles, pero lo que has hecho aquí es elegido en la configuración minimiza este.
- No importa cuán duro (teniendo negativo de la impedancia) su fuente de alimentación eléctrica. A quién le importa? 30V es demasiado baja para producir las corrientes que usted necesita. 350V adicionales con el aumento del campo es el más bajo que he visto nunca un railgun 'disparar'. Y que se descarga en mω. A menos que su fuente de alimentación es absurdamente potente, se trata únicamente de la gestión debido a que su resistencia es lo suficientemente alta como para limitar la corriente. La resistencia de los cables, los rieles, el punto de contacto entre los rieles y la armadura, todos esos son resistentes y esos son la determinación de su actual. Y su corriente es demasiado baja (sugerencia: si usted no está midiendo en kA, sí, kiloamps, es demasiado bajo) y toda la energía es sólo la calefacción de todo, la fuerza de la armadura es tan pequeña que no puede superar lo que sea pequeña fuerzas de mantenimiento de la barra en equilibrio y allí sentado, en reposo. Y que su continuo irregular soldado, probablemente, no es útil.
Armas, al final del día, realmente son lo peor del mundo de igualación de impedancia problema. Igualación de impedancia es acerca de ser capaz de entregar energía a algo. Si usted tiene un barco de fila y la fila con un negro del martillo del herrero, usted probablemente va a producir la misma cantidad de energía como el uso de un remo. Pero no te servirá de bien poco, porque es mal coincidencia de impedancia para el agua. El agua da un poco de impedancia para el martillo, por lo que su barco no va a ninguna parte. Un remo, por otro lado, es muy igualados en la impedancia. El agua ofrece una gran cantidad de impedancia, y por lo que efectivamente puede empujar contra el líquido y se van en el buen camino.
En una railgun, la armadura se necesita algo para empujar demasiado. Este es un muy flojo analogía, pero podemos fingir la intensidad del campo magnético es igual que el área de la superficie de nuestro oar. El más fuerte es, más hay que empujar en contra, y más de la energía va hacia la empujando la armadura (que se mueve el barco) y menos a tan sólo agitar el agua de forma caótica (calor). Por desgracia para nosotros, las corrientes necesarios para el remo y apenas lo suficientemente amplia como para superar incluso las pequeñas fuerzas de la resistencia a la rodadura y producir ningún movimiento en absoluto....no es trivial. No hay tal cosa como " de bajo voltaje de railgun.' El voltaje más bajo que he visto que era capaz de impartir cualquier velocidad de un proyectil fue 350V. Y una pantalla capacitiva de descarga. El alto voltaje es la fuerza enorme de corrientes a través de la carga. Los condensadores son los menos resistente a la fuente de energía que puede tener, que pierden voltaje muy rápidamente, pero eso no es lo que importa. Lo que importa es tener lo suficientemente alto voltaje para sólo el tiempo suficiente para generar la enorme corrientes necesario. Para hacer su remo lo suficientemente amplia como para la materia.
La resistencia de su railgun es ciertamente muy alto, y todavía va a ser alta, incluso si el uso adecuado de material ferroviario y adecuada área de contacto. 'alta' en este contexto es mω. Vamos a decir que hay 30mΩ de resistencia en su configuración. Esto viene de los cables, los puntos de contacto de la armadura de los rieles, los rieles y la armadura de sí mismos, etcétera. 30mΩ es ser muy generoso, es probable que tenga resistencia mucho mayor en su configuración, ya que dudo de su rígido de la fuente de energía está clasificado para 1kA. Es un rango de 1000 amperios? Eso es lo que 30V iba a empujar a través de 30mΩ. Así que creo que su resistencia es mucho mayor.
Oh, y otra vez, siendo muy generoso en el L' (inductancia por metros de los rieles, lo que es peor cuanto mayor es la distancia entre ellos es - y el tuyo es bastante grande - nota el por metro. Inductancia Total es más grande, con más espaciados rieles, y por lo tanto el bucle de la zona, pero la inductancia por unidad de distancia disminuirá considerablemente), SI los rieles eran de cobre (ferromagnético los devanados se va a trabajar en contra de esto en cierto grado), y decimos que es 100nH/m, entonces la fuerza de Lorentz es
$$
F=\frac{1}{2}L I^2
$$
Si nos plugin 1000A, nos.... De 50 mins. No estoy seguro de 50 mins es suficiente para rodar esa cosa. Podría ser, pero probablemente no. Así que usted necesitará corrientes superiores a las de 1000A, y me gustaría tenga en cuenta que incluso 5000A se considera impractically baja en general, y de llegar a esas corrientes, sólo puede hacerse razonablemente con alta tensión capacitiva de descargas. Y con que el cuadrado de plazo, si el actual es, digamos, 100 A, que podría ser, la fuerza es muy pequeña.
Por supuesto que no se mueve.
Vamos a hacer que se mueva
No te preocupes, yo se la arrancó de su railgun aparte con la intención de poner fin a esto con un camino fácil hacia el éxito. En conclusión, aquí es cómo hacer que funcione (y probablemente usted ya tiene lo que usted necesita)!
Hay una variación en armas llamado el imán permanente de railgun. Se configuran y operan de forma más o menos idéntica, pero la diferencia clave es que tienen un fuerte campo magnético perpendicular a los rieles. Así que si tu rieles paralelos al suelo, el campo del norte (o sur, dependiendo) debe apuntar hacia el techo. Si usted realiza una serie de alto grado (>1 Tesla) de las tierras raras imanes permanentes en una cuadrícula donde todos sus polos están en la misma dirección y apuntando verticalmente, y poner esta directamente debajo de los rieles y la armadura (básicamente, tan cerca como usted puede, pero aún les impiden el cortocircuito de los rieles. Una hoja de papel de construcción pueden trabajar y simplemente descansar los rieles sobre los imanes), esto aumentará drásticamente la fuerza que se genera en corrientes bajas. Irónicamente, este beneficio se desvanece rápidamente para insignificante como aumentar las corrientes a niveles que son prácticos para algo que realmente podría ser llamado un 'arma de fuego', pero si se cambia a cobre rieles y aumentar la tuya con imanes, que sin duda va a obtener la armadura se mueva. Probablemente será más en un motor de igual manera, y el despido será similar a la de un mármol de rodar fuera de una tabla, sino que se moverá.
Vamos a volver a lo que dije a tener en cuenta: un railgun es lineal motor homopolar. La adición de estos imanes no son diferentes de cómo agregamos los imanes permanentes para todo tipo de motores DC, homopolar o no. Aquí está un video que demuestra lo sencillo que es hacer una demostración utilizando dos altavoces de imanes. No creo que te voy a disparar a cualquier cosa, pero si usted usa un 350V de descarga con imanes, usted probablemente puede disparar algo en una manzana (de la fruta, no el equipo je).
