CN105608971A - 一种电磁推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁推进装置，包括电池组、开关、升压装置、电容、可控硅、高压脉冲电路板和发射管，发射管上缠绕有多个电感圈；电池组连接在升压装置的输入端；升压装置的输出端连接在多个电容的输入端，电容输出端连接在电感圈的输入端，所述电感圈为双向并绕式电感圈，电感圈的绕线间嵌有环氧树脂，环氧树脂里面设有灌充铁粉的通道；电感圈的输出端连接在可控硅输入端，可控硅的输出端连接电容；可控硅的触发端连接开关的输入端，开关的输出端连接在电池组上。通过电容的充放电给电感圈提供变化的电流，使电感圈内的磁场发生变化，当给金属柱提供一个初始动能时，在磁场的作用下，金属柱加速，来达到推进的目的。

Description

一种电磁推进装置

技术领域

本发明涉及教学用的模型，具体涉及一种电磁推进器。

背景技术

电磁感应这一个知识是属于比较枯燥的一种知识，光靠教师讲解无法让学生们能够很好的了解和学习，这时就需要一种有一定趣味的实验装置来提高学生们的兴趣，而根据电磁感应原理所开发的电磁推进器刚好能够达到这个效果。

电磁推进器是一种把电磁能量转换成金属柱动能，使金属柱达到高速弹射的装置。电磁推进器工作原理以及各种数据都需要利用电磁推进器实验装置在物理实验中得到验证。现有的电磁推进器模型，可达到此目的，但该装置具有明显不足点，即该电路只有一级放电电路，因此线圈的磁场力量不够，弹丸的速度和距离都相当有限，且充磁效果不好，不够理想。

发明内容

本发明意在提供一种电磁推进装置，以解现有技术的电磁推进器只有一级加速，且充磁效果不好的问题。

本方案中的一种电磁推进装置，包括电池组、开关、升压装置、电容、可控硅、高压脉冲电路板和发射管，所述发射管上缠绕有多个电感圈，电池组、开关、电容、可控硅、电感圈均焊接在所述高压脉冲电路板上；所述电池组连接在升压装置的输入端；所述升压装置包括输入端与电池组相连的磁阀式可控电抗器和与所述磁阀式可控电抗器输出端连接的共铁芯柱的高压绕组；所述磁阀式可控电抗器的输出端连接在多个电容的输入端，所述电容输出端连接在电感圈的输入端，所述电感圈为双向并绕式电感圈，电感圈的绕线间嵌有环氧树脂，环氧树脂里面设有灌充铁粉的通道；所述电感圈的输出端连接在可控硅输入端，所述可控硅的输出端连接电容；所述可控硅的触发端连接开关的输入端，所述开关的输出端连接在电池组上。

本发明的工作原理：电池组通过升压装置加压，将电压升压后，给电容充电，电容充满电后，不在充电；此时，按下开关，给金属柱一个初始动能，此时，电容放电，给电感圈提供变化的电流，使电感圈产生变化的磁场，双向并绕式电感圈能快速消磁和增磁，当移金属柱移动到缠绕电感圈的发射管内，金属柱受洛伦兹力而被加速，继续前进运行到次级电感圈的发射管内时，金属柱继续受洛伦兹力而被再次加速，最后经多个电感圈的洛伦兹力逐级加速后，金属柱在发射管内加速到最大，最后冲出发射管。

本发发明的有益效果：通过电容的充放电给电感圈提供变化的电流，使电感圈内的磁场发生变化，当给金属柱提供一个初始动能时，在磁场的作用下，金属柱加速，来达到推进的目的，双向并绕式电感圈能快速消磁和增磁，为了防止感应电在电感圈内富集，环氧树脂和铁粉的设置是为了能瞬间增磁，在断电时还能持续供应磁力。

进一步，相邻电感圈之间的发射管上设有对应开孔，所述对应开孔内设有红外光电传感器。可以保证当金属柱通过第一级电感圈被加速后，行进到对应开孔时，下一级的电容开始放电，使磁场产生变化，以免磁力的损失。

进一步，每个所述电容均并联有二极管。具有单向导通功能，用于每级电容单独储能，单独泄能。

进一步，还包括LED感应灯，所述LED感应灯的输出端，所述LED感应灯的输出端连接开关和电感圈的输出端。接通电源或者按下开关放电，都会使LED感应灯发光，已提醒使用者。

进一步，所述可控硅为双向可控硅，它能代替两只反极性并联的可控硅，且仅需一个触发电路，是比理想的交流开关器件。

附图说明

图1为本发明一种电磁推进装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：加弹口1、电容2、电容托架3、双向并绕式电感圈4、红外光电传感器5、发射管6、电池组7、高压脉冲电路板8。

如图1所示：一种电磁推进装置，包括电池组7、开关、电容2、升压装置双向可控硅、高压脉冲电路板8、发射管6以及缠绕在发射管6上的多个双向并绕式电感圈4；电池组7、开关、升压装置、电容2、双向可控硅、红外光电传感器5、双向并绕式电感圈4均连接在高压脉冲电路板8上；电池组7位于高压脉冲电路板8的下部，电容2置于电容托架3内，且位于双向并绕式电感圈4的上部，通过在高压脉冲电路板8上设置支撑架用于托起电容托架3；电池组7连接升压装置的输入端，所述升压装置包括输入端与电池组相连的磁阀式可控电抗器和与所述磁阀式可控电抗器输出端连接的共铁芯柱的高压绕组；所述磁阀式可控电抗器的输出端并联7个电容2的输入端，并联7个电容2的输入端，电容2输出端连接双向并绕式电感圈4的输入端，双向并绕式电感圈4的绕线间嵌有环氧树脂，环氧树脂里面设有灌充铁粉的通道；双向并绕式电感圈4的输出端连接双向可控硅的输入端，双向可控硅的输出端连接开关的输入端和电容2的输入端，开关的输出端连接电池组7；发射管6的进口连接加弹口1，相邻双向并绕式电感圈4之间的发射管6上设有对应开孔，对应开孔内设有红外光电传感器5；每个电容2的两端连接二极管。

电池组7通过升压装置加压，将电压升压后，给电容2充电，电容2充满电后，不在充电；此时，将金属柱放入加弹口1，按下开关，给金属柱一个初始动能，电容2放电，给双向并绕式电感圈4提供变化的电流，使双向并绕式电感圈4产生变化的磁场，当移金属柱移动到缠绕双向并绕式电感圈4的发射管6内，金属柱受洛伦兹力而被逐级加速加速，在发射管6内加速到最大，最后冲出发射管6。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种电磁推进装置，包括电池组、开关、升压装置、电容、可控硅、高压脉冲电路板和发射管，其特征在于，所述发射管上缠绕有多个电感圈，电池组、开关、电容、可控硅、电感圈均焊接在所述高压脉冲电路板上；所述电池组连接在升压装置的输入端；所述升压装置包括输入端与电池组相连的磁阀式可控电抗器和与所述磁阀式可控电抗器输出端连接的共铁芯柱的高压绕组；所述磁阀式可控电抗器的输出端连接在多个电容的输入端，所述电容输出端连接在电感圈的输入端，所述电感圈为双向并绕式电感圈，电感圈的绕线间嵌有环氧树脂，环氧树脂里面设有灌充铁粉的通道；所述电感圈的输出端连接在可控硅输入端，所述可控硅的输出端连接电容；所述可控硅的触发端连接开关的输入端，所述开关的输出端连接在电池组上。

2.根据权利要求1所述的电磁推进装置，其特征在于：相邻电感圈之间的发射管上设有对应开孔，所述对应开孔内设有红外光电传感器。

3.根据权利要求2所述的电磁推进装置，其特征在于：每个所述电容均并联有二极管。

4.根据权利要求3所述的电磁推进装置，其特征在于：还包括LED感应灯，所述LED感应灯的输出端，所述LED感应灯的输出端连接开关和电感圈的输出端。

5.根据权利要求4所述的电磁推进装置，其特征在于：所述可控硅为双向可控硅。