[实用新型]电磁发射器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及利用电磁原理进行发射的装置。

背景技术：

中国专利95100185.x公开了一种自动电动射击装置，它包括有定子和动子，并与射弹管、撞击杆配合，动子作往复运动使撞击杆撞击弹丸而从射弹管发射，实现了以电动发射弹丸的目的。但其整个结构和电路较为复杂，撞击杆多次撞击弹丸、易造成损坏，而且因传递的能量有限，使弹丸的发射速度不是很高。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构和电路简单、弹丸发射速度快的电磁发射器。

本实用新型采用如下的方案：整个装置由发射管、弹丸和控制器组成，发射管由无磁性材料制作，分为内管和外管，两者之间设置同轴的电磁线圈、沿轴向依次排列，至少一组、每组六个、采用星型连接；弹丸由导电材料制作，长度为至少三个线圈的长度之和；线圈通过控制器与三相交流电源相连。

本实用新型是利用直线电机的原理进行设计的。发射管采用无磁性材料(如：不锈钢、铜、铝以及塑料、玻璃等材料)制作，它由内管和外管组成，通过紧固件和支撑体固定。发射管内、外管之间所形成的空隙中环绕着若干个沿轴向依次排列的、绕向相同的电磁线圈及其铁心。线圈分为若干组(至少为一组)，每组六个、采用星型连接，作为直线电机的初级。在内管的管腔中放置由导电材料(如：铁、铜、铝等金属材料)制成的弹丸，作为直线电机的次级。弹丸为柱形，其长度为至少三个线圈的长度之和(这样才能产生感生电流，获得推力)，其截面形状最好与内管的截面形状相适应、直径略小于内管的直径(即采用动配合)，头部可为球面或锥面、以减小摩擦并便于填充。当线圈接通三相交流电源时，弹丸将受到足够的直线推力、沿着发射管的轴向加速飞出。弹丸的飞行速度(即发射速度)与推力的大小及同步速度、转差率等有关：其中同步速度与电流的频率和极距成正比，而推力的大小则与弹丸表面电阻和被作用面积、线圈表面电流和同步速度、转差率等有关。因此，可根据牛顿公式和现有的直线电机理论计算公式、以及各种实际条件(如：所需的弹丸飞行速度，给定的发射管管径或弹丸表面材料、尺寸等)而决定线圈的管径、长度和匝数。

综上所述，本实用新型由于机械结构和电路都很简单，因而可靠性高、不易损坏且实施容易；而且，弹丸的飞行速度可在较宽的范围内进行调整(例如：飞行速度可轻易达到800m/s甚至更高)。可利用它制作娱乐设施、电动工具或武器等。

附图说明：

附图1为发射管的整体结构及弹丸的初始位置示意图。

附图2为控制器的线路连接图。

附图3为星型连接的线圈接线图。

附图4为采用本实用新型制作的电磁炮的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过附图所示的实施例对本实用新型作进一步的说明。

发射管由外管8和内管10构成(见附图1)。在内管的外面套上6n个(n＝1，2，…)线圈11，在适当的位置用支撑体9进行支撑，并用紧固件固定安装好；其中每六个连续排列的线圈构成一组，采用三相星型接法(见附图3)，每组线圈之间采用并联，将它们的连线从外管的适当位置引出(只要使用和维修方便、外表美观)。在发射管的后方(即弹丸的入口处)设置定位机构12(可采用小球珠与压簧构成的或其它形式的机械定位机构)，以便将填入发射管内的弹丸13定位、不致掉出。控制器可采用简单的开关结构、继电器结构或其它电器控制结构等(附图2给出一种控制器实例的线路连接图)，也可附加过热、过流保护等；并可以根据实际需要而做成按钮或扳机等形式，也可做成相应的自动、连续或遥控发射等形式(此时应与自动填弹机构相配合)。

附图4给出了根据本实用新型而设计的电磁炮的结构。它包括发射管1、夹持件2、支架3、车轮4、控制器5、调节杆6、基座7等部件。发射管通过夹持件固定在支架上，而支架与车轮连接并可绕轮轴转动，通过调节杆即可调节发射管的倾角。发射管的内管采用内径φ26.5毫米、外径φ28毫米的不锈钢管，外管内径φ60毫米，线圈的导线采用直径φ0.41毫米的漆包线，每个线圈的匝数为1150、长度为15毫米、内径φ29毫米，设六组共36个。弹丸采用直径φ26毫米、长度50毫米的铝管制成，从发射管的后方装填，依靠定位机构准确定位。当按下控制器的启动按钮，三相电源通电(电流的频率5000Hz)，弹丸即受到电磁推力沿着发射管加速飞出，命中目标。此时弹丸的飞行速度达到800m/s。