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以能量传输为目地的电学及其应用技术。包括电气工程,高电压技术,电力电子以及特斯拉线圈这样的专门爱好。


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以能量传输为目地的电学及其应用技术。包括电气工程,高电压技术,电力电子以及特斯拉线圈这样的专门爱好。

本人初二,想制作一台4级电磁炮。 基本参数:电压310,每级电容是330v1000uf1个或2个并联,可控硅BCB60-1600(1600V60A峰值比70tp系列大一点,具体数忘了,不用70tp的原因是bcb便宜点)。吸收二极管D07-15(1500V7A)子弹是6*35mmA3(Q235)定位销,理论重量7.77g。炮管是外8内6亚克力。线圈匝数待进一步模拟确定。线圈长度25mm(由于骨架限制) 1.填模拟器时,饱和磁导填的1.6,是否正确? 2.我想使用ZVS做升压,12V升310vDC,但是应该如何制作变压器?我做了个实验,初级3+3情况下,次级绕1匝整流后输出5.23VDC,次级绕2匝整流后输出14.5VDC,难道ZVS的电压不与匝数成正比?还是我的测量有问题?(实验时整流管是UF4007,电容是50V10UF独石电容,mos管IRFP260) 3.关于光电位置的确定:先在模拟器图象上找出速度不再变化时的时间,再用此时间乘以加速时的平均速度算出位移。(根据图像求平均速度大家有没有精确度高一些的办法?我是隔500us取样一次,感觉不准)位移距离就是光电位置。光电位置加17.5(子弹长度一半,即中心点)就是第二级的“初始位置”。后面以此类推。不知这样计算是否准确? 4.我进行计算时,最后一级匝数几十T速度却比上百T高。真的是这样吗?还是模拟器不准? 附上我的模拟数据和模拟器。

上个月弄了些放电管测了一下,趁现在放假把测到的东西发出来 这里提到的放电管指的是“气体放电管”。由于是用击穿气体的方式导电的,所以会有比较大的导通压降,然而手册上通常只会给出1A电流下的数据。显然,这个测试条件和电磁炮开关的应用条件差别太大。之前也曾经到处搜过,不过没查到相关的数据,所以就自己实测了一下。 这次主要测试了标称直流耐压350V的三极放电管(型号:T83-A350X) 这个东西长这样 (附件:279425) 附上它的手册:(附件:279427)这次测试使用了两种不同的触发方式,首先是主功率回路接在三极放电管的两侧,触发接在中间的电极 (附件:279430) 之后也尝试了把主功率回路和触发都接在放电管的两端 (附件:279429) 以上两种方式均可可靠的触发,且测得的电流电压曲线没有明显区别。 其中,主功率回路上的电感使用0.8mm漆包线双线并绕,大概一共20到30匝,有三层。线圈内径13mm,长约17mm,外径小于21mm。线圈电感10uH,内阻30.2mΩ。测试时使用空线圈,没有加弹丸。 1mΩ的电阻是一根长3cm,直径0.8mm的裸铜线,用来检测电流。 变压器是高压条用的变压器,用电桥测电感的方法得到它的匝比约为119:1 (附件:279431) 变压器初级的开关是普通的微动开关,变压器次级的电容是两个1nF的1812贴片电容并联。 主功率回路上的电容用实测容

全桥、驱动板、GDT、电容。 这些东西的组合,对特斯拉线圈爱好者来讲,可谓是老生常谈。 而skp模式,对于爱好者来说还是很新鲜的一个东西。 鉴于“云豹”驱动板已经开发完成,一来为了测试性能,二来是为了领略skp电弧的魅力。 —— 于是系统连接如下 (附件:274444) 次级线圈长这样 (附件:274445) 上电之后,2.5mS@150V (附件:274446) 大概一倍弧次比,120A电流。 (附件:274447) 最开始的100uS左右,电流会有一定的过冲。 之后保持skp恒流,展现出和普通DRSSTC完全不一样的特性。 —— 继续加大电压,到母线420V。 (附件:274448) 10ms@420V 250A的电弧,变得十分明亮。 这个电弧给人的感觉非常灼热,喷塑外表的仪器外壳,都被打出火星。 从慢放视频,可以明显看出电弧在仪器表面激起的等离子体。 慢动作视频,此时电弧一个shot的能量为140J左右。 (附件:274454) 我使用的是stm8s单片机控制的,串口灭弧。 (附件:274451) 所以能够很轻松设定灭弧模式,我设定一次灭弧10次,每次10ms。 可以看出,电弧沿着之前的电离通道反复击穿。 而到后面,储能电容电压下降的非常厉害,至于电弧越来越小。 这时候的电流波形就很规矩了。 (附件:274452) 可以看到除了最开始的一点过冲。 之后的电流波形几乎为一个矩形

又加上了两级,现在是七级。本楼后面已加上测试结果和分析,中压600v级别测试到此顺利结束,今后不再新增更多级。 准备了两个月时间,期间烧掉了一堆IGBT和驱动芯片还有MCU,终于能够稳定下来了。 阵亡“将士”一览图: (附件:279058) 烧掉的IGBT、mcu、IGBT驱动芯片、快恢复二极管和一些高压电阻。 本来想做5级测试,手上管子不够了,正在快递中,等以后到了再补上5级的测试结果。 第一次做电磁炮,所以基本就是拿模拟器默认参数来用: 0.7mm线径,内径8.6mm,长度30mm320匝的线圈5个(最后一个未用),实际4级,间隔5mm亚克力板; 管材:外8.5内8.1,壁厚0.2mm的304不锈钢管; 弹丸:8*35mmA3定位销,13.8g; MCU开环控制,IGBT半桥模式,工作电压620v-660v,根据模拟器测算的峰值电流是546.5A-581.8A。 电容:每级1450uf/700v,薄膜电容,内阻0.54mΩ,工作电压620v-660v,实测容量1440-1458uf。 IGBT: 标称600v、120a,峰值480A。实际使用因ZVS限制,最高上到660v,未烧管。 测速方式:示波器读取35mm长的弹丸通过光电的时间,根据V=L/T来计算。 线圈和弹丸情况(实际用了4级): (附件:279061) 4个30mm线圈120mm,间隔5mm,总长135mm。 控制

这么长时间以来一直在搜罗大家的数据,今天也算是轮到我送点数据给大家了 简单的说就是,单级同轴感应式,可控硅作开关,把1.6g的铝管加速到23.9m/s,效率2.11%。视频没录,“威力”没测,所以这篇帖子基本只有数据。 然后是详细数据 弹丸 (附件:278463)弹丸用的是铝管,外径12.7mm,壁厚1.2mm,长约14mm,重1.6g,1060铝。 电容组 (附件:278465)使用4个薄膜电容并联。单个电容标称容量50uF,耐压800V(@85℃),Vishay的MKP1848系列。淘宝拆机货,四个并联实测容量189uF,内阻0.9mΩ(已经测到电桥的最后一位了) 线圈 (附件:278464)0.8mm漆包线双线并绕,匝数忘记了,大概一共是20到30匝,有三层。线圈内径13mm,长约17mm。至于外径,因为线圈外面糊了一层环氧树脂,所以没法测,带着环氧树脂的外径大概是21mm。线圈电感10uH,内阻30.2mΩ(不带弹丸)。 开关 可控硅,型号70PT16(没错,不是70TPS16),标称参数与70TPS16十分接近。淘宝拆机货,5块3一个买的。 电路结构 (附件:278461)主功率回路如上图。

目的:在一个线圈参数确定、电流值确定、弹丸(铁质)尺寸确定的情况下,试着推算一下这个线圈所能达到的加速度上限和速度上限,由此来评估单级的性能。        在每级线圈的圈数和电流值相同的情况下,可以线性扩展到整个加速路径。 (附件:278963) (附件:278964) (附件:278965) (附件:278966) 为了推算上限值,所以这里假定了磁通截面积等于弹丸截面积(无气隙)。 例如: 根据“线圈炮RLC工具”默认参数值,可以列出以下式子,算出当前情况下的加速度上限和速度上限: (附件:278961) (附件:278960) 或直接代入下式: (附件:278962) 所以,如果实测速度是17.5的话,那相对上限的效益就是17.5/33.475=52.278% 当计算出速度上限时其实有个应用已经呼之欲出了,那就是用于估算效率上限: (附件:279238) 这里要指出的是:由于电池供电和电容放电的放电曲线差异极大,功率密度差异也很大,所以这里所列的估算方法可能仅适用于电容放电供能形式的磁阻加速器。 例:将上例计算出的速度上限值、“线圈炮RLC工具”默认指定的弹丸质量、电容电压和容量代入后: (附件:279239) 也就是说:在这个指定的设计中,系统可能达到的最大效率是7.47%。

制作线圈炮的想法完全来自于著名的《科学超电磁炮》,然后找到了KC,然后做出了第一把电磁炮,做工较为粗糙…… 主要参数: 电容:100V 5000μF(双50V串联) 供电:DC 70V(48V200mA的电源,开路电压70V) 线圈:0.48漆包线,3cm*5层 电路:70V电源串联1k电阻给电容充电,放电为线圈并联2.8k电阻,开关控制 威力测试:使用直径2mm的铁钉做实验(注:部分生锈) 10cm距离可将普通卷子纸打洞,一定几率穿透 1m距离可一定几率穿透卷子纸 最远发射距离5m 目测速度小于10m/s 附录: 1:主要仪器都是上世纪80年代产,包括换过表笔的数字式万用表,换过芯的20W内热烙铁,化不开的劣质焊锡,漆包线,表面无法识别的电阻等。炮管是软管(废旧建材),总花费仅有两个电解电容,洞洞板和直流电源,30块钱 2:照片使用电脑摄像头拍照,就不拍实验台和试射过程了 Bug: 1:开关的一半(仍然是老货)被击穿,导致时时刻刻都在充电,但似乎威力比发射时不充电更大 2:由于严重缺乏电线(买来的电线贼硬,用拔线钳子完全剪不动外皮,卖线的说是高温线),许多地方使用曲别针作导线,接触不良 3:有时发射时会从开关放电,有巨大的电火花 4:有时从电容放电,子弹却不动或只动一点 5:如果开关在放电档,充电器串联的1k欧电阻会冒烟,能闻到糊味(算了一下,功率5W不到,是正常现象吗)

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