Wyvern-2>> Никто не помнит, почему у электродвигателя КПД может за 90% зашкаливать, а вот релганы, даже с многоступенчатой схемой и рекуперацией между ступенями, едва до 30% дотягивают? Вот склероз мой проклятыйDem_anywhere> Слишком короткое "рабочее тело" - много магнитных линий мимо торчит?
Вааще то другое объяснение - заодно объясняется, почему и у электромоторов при
старте КПД никакой, как у паровоза:
_____________________
Ужа давно не для кого не секрет, что КПД одноступенчатого гауссгана редко превышает 1%. Остальная энергия конденсаторов идет
на нагревание проводов и электромагнитное излучение Давайте разберемся, почему же потеря энергии на тепло в магнитных ускорителях стоит столь остро, резко снижая КПД? И в самом деле, ведь например коллекторные электродвигатели постоянного тока, по своим принципам функционирования практически идентичные гауссовке, имеют КПД значительно выше – 70-80%! И это несмотря на то, что ЭД состоит из тех же обмоток, коммутационного устройства (коллектора и щеток) и некого подобия сердечника, роль которого в различных конструкциях выполняет либо статор, либо ротор двигателя.
Чтобы понять это, следует рассмотреть физику процесса придания снаряду энергии. Как известно, энергия снаряда равна работе, произведенной над ним внешней силой. Внешняя сила в гауссовке – это магнитное поле катушки. Работа определяется как скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения тела (путь), над которым совершается работа.
С противоположной полезной работе стороны в гауссе стоит нагрев проводов. Работа по нагреву проводов определяется по другой формуле – квадрат тока умножить на сопротивление проводов и умножить на время. Т.е. чем больше время действия тока, тем больше потери на тепло.
Но если мы снова обратимся к формуле работы по разгону снаряда, то обнаружим, что получение снарядом энергии НЕ зависит от времени действия силы! А сила в соленоиде с заданными параметрами пропорциональна величине тока в обмотке.
Таким образом, отсюда следует очень важный вывод – если участок действия ускоряющей силы снаряд преодолеет с как можно большей скоростью, то время совершения силой полезной работы будет очень мало и потери на тепло за это время будут минимальными. Необходимо лишь обеспечить подачу тока нужной величины на строго ограниченное время.
Иначе говоря, чем быстрее движется снаряд, тем меньше потерь при его дополнительном разгоне! И именно поэтому электродвигатели имеют высокий КПД! При высокой скорости вращения вала, отношение полезной работы к потерям на нагрев увеличивается и по этой же причине при старте и на низких оборотах электродвигатель потребляет от источника питания очень большую мощность и его КПД на старте не превышает 10-15%.
Из всего вышесказанного следует, что очень перспективно делать многоступенчатый магнитный ускоритель – каждая последующая ступень будет обладать более высоким КПД, чем предыдущая благодаря увеличению скорости снаряда.
Но ситуация эта обоюдоострая. Дело в том, что при малом времени нахождения снаряда в зоне эффективного действия ускоряющего магнитного поля требуется как можно быстрее установить в соленоиде ток нужной величины, а потом его отключить, дабы избежать бесполезных трат энергии. Всему этому препятствует индуктивность катушки и требования к параметрам коммутационных устройств.
_____________________
Линейный электрогенератор старт-стопного/периодического действия это по сути вывернутый "на изнанку" гауссган. И всё вышесказанное относиться и к ЛЭГ
Ник
P.S. Поэтому видимо хороша идея "ловить" поршень именно в точке его наивысшей скорости. Но при этом будет пульсирующий ток. Ну а идеальное решение - сверхпроводящй генератор