电气电工电炮技术
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电磁炮制作第3辑:5级加速电磁炮 (制作中...)
yszg268 2015-2-25 12:06:32
   这次制作的电磁炮的目标任然是成品,外壳计划用铝合金(还在设计中)。主要目标就是一个可以正常工作,且耐用的,外形整洁美观的 电磁炮枪。当然目前还在不断制作中,最终成品还需要些时间(PS:本来是准备春节完工的,无奈淘宝上的多数卖家都放假了,材料无法采购齐全)
  设计中先确定了 弹丸:直径4mm长25mm 铁钉  虽然钢珠用起来和设计上都更方便,但是铁钉更具诱惑性。然后是电池的选择 3节 18650  这个是最方便和便宜的。 电容的选择考虑的是 充电时间要短 太长的充电时间会减少太多的乐趣,这样就要求电容容量不能太大,于是选择了 250v/470uf(2+1+1+1+1) 的组合。最后在模拟器上设计出最优的数据:线圈 0.5mm漆包线 40圈8层*1 40圈7层*4    得出了子弹速度 可以达到40--50m/s (注意:我通过实验和模拟器的对比 发现 普通铁质 如铁钉 钢珠 等的 磁饱和强度 约等于 1.2T ,这个对模拟有很大的好处) 通过在线圈间隙间套上磁环 可以提高一定的效率。
   最近对这个设计进行了 组装前的 验证  附图如下:
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   最后一张 自己做的测速装置 (毫秒计数表 加光电开关检查信号),2个光电开关距离20cm  如图测得子弹通过2个光电开关的时间是0.004秒 计算可得速度为 50m/s 当然可能有一定误差,但是结果不会相差多少。
   后续有新进展会慢慢更新....
2015-2-25 12:15:13
1楼
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不错,支持
2楼
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加油,不错
3楼
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用光电开关控制线圈接通吗?我原来设想的多级线圈炮也是这样的。
yszg268(作者)
4楼
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引用 理工力量:
用光电开关控制线圈接通吗?我原来设想的多级线圈炮也是这样的。
是的
5楼
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多级加速牵涉问题较多,如开关时延,方波上升时间,速度变化引起的摩擦阻力变化等等,不如先把单级搞好,搞熟,搞透,搞通。
2015-3-15 11:02:55
yszg268(作者)
6楼
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  最近一直在忙制作,今天更新一下进展。
   前些天对线圈又进行了下测试,发现速度误差有点大,于是又重新做了个线圈。这次做的时候做一级实验一下,和模拟器对比,直到数据符合再做下一级。这样花了不少时间。不过最终结果是让人满意的,设计了 50m/s 实际测试达到了 48m/s 。238439


然后我又实验了用 IGBT (FGA25N120) 来关断。结果4个IGBT 一炮就报废了。然后又重新买了MOS管 IRFP4232  查了参数,确认可以正常工作,结果是对的,工作了几十炮了还没坏。MOS管的关断可以避免反拉,又可以节约能量提高效率。我这炮用可控硅的整体效率为 3% 用了MOS后我估计效率又5%左右(因为时间关系过程就没记录了)
然后就是做外壳了。这次我是自己买的铝板自己锯,实在太累了。下次一定全部外加工。238440

现在还没完工,弹夹和装弹机构,还要花点时间来做。
7楼
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引用 yszg268:
最近一直在忙制作,今天更新一下进展。
   前些天对线圈又进行了下测试,发现速度误差有点大,于是又重新做了个线圈。这次做的时候做一级实验一下,和模拟器对比,直到数据符合再做下一级。这样花了不少时间。不过最终结果是让人满意的,设计了 50m...
4232才60A,你的线圈电阻是多大的?电容充多少伏?
yszg268(作者)
8楼
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引用 莱特:
4232才60A,你的线圈电阻是多大的?电容充多少伏?
线圈 0.5mm 40圈7层  模拟电流 184A 电容 250v/470uf
9楼
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引用 yszg268:
线圈 0.5mm 40圈7层  模拟电流 184A 电容 250v/470uf
5级48米/秒的速度偏低呀,最好能能把前两级的磁环都去掉,把节省出的空间多做出一级。
yszg268(作者)
10楼
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引用 莱特:
5级48米/秒的速度偏低呀,最好能能把前两级的磁环都去掉,把节省出的空间多做出一级。
这个不能只考虑速度,这个不是实验品,得综合考虑。比如电容体积,整体的大小等。这个更多的要考虑的是 效率 和 动能 。
11楼
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楼主,到底加磁环和不加磁环相差多少速度?还有,不少容易磁饱和吗?
yszg268(作者)
12楼
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引用 人民战争:
楼主,到底加磁环和不加磁环相差多少速度?还有,不少容易磁饱和吗?
如果弹丸的磁饱和比较低用磁环有明显的提升,如果弹丸的磁饱和比磁环还高,磁环的效果就要少很多。 用磁环比较适合 钢珠和普通铁钉,当然用比磁环更高磁饱和的材料来做连接更好
2015-3-18 19:54:24
13楼
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新人问下,楼主提到的模拟器是什么
yszg268(作者)
14楼
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引用 超微:
新人问下,楼主提到的模拟器是什么
就是 线圈炮模拟器 如果不知道就百度一下
2015-3-20 10:22:31
15楼
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楼主你好,
你的毫秒计最小单位是0.001秒,距离0.2米,显示时间0.004秒。得速度等于50M/S
问题是,好像精度太低了。你48M/S时,应该显示0.004166666,你0.004已经用尽了,如何显示这个数字?
是不是可以把前后LED拉大距离,例如1米,则50M/S时应该显示为:0.020,这样不是调试精度更高吗?
47米/秒时显示为0.021.      瞎说说的,不要借意。
麻烦楼主,问:毫秒计是不是TB上的?O(∩_∩)O谢谢。
16楼
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还有一个,  你充电时间大约为多少?  O(∩_∩)O谢谢楼主
yszg268(作者)
17楼
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引用 人民战争:
楼主你好,
你的毫秒计最小单位是0.001秒,距离0.2米,显示时间0.004秒。得速度等于50M/S
问题是,好像精度太低了。你48M/S时,应该显示0.004166666,你0.004已经用尽了,如何显示这个数字?
是不是可以把前后LE...
是的,之前的 0.004秒 误差的确大,所以后来重新测试。之后把距离调成了0.3米,但是误差结果还是不太满意,考虑到了计时器的计时规则后,我把距离调成0.29米结果就差了0.001秒。所以可以肯定速度有48米/秒。当然距离越大越准,但是场地有限。 是淘宝上的货。 另外充电时间 2到3秒 就可以充满 一是ZVS和变压器功率30W到60W 二是电容总容量不大(6个 250V/470uf 才相当于一个 500V 680uf 电容) 三是 MOS管关断 电容还有电。
18楼
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引用 yszg268:
最近一直在忙制作,今天更新一下进展。
   前些天对线圈又进行了下测试,发现速度误差有点大,于是又重新做了个线圈。这次做的时候做一级实验一下,和模拟器对比,直到数据符合再做下一级。这样花了不少时间。不过最终结果是让人满意的,设计了 50m...
发现一个问题:最后一级光电与线圈的距离太远了,你考虑的是提前开通线圈,消除电感电流爬升阶段的影响,但是你的弹丸长度是不变的,弹丸还没有完全进入线圈,线圈就已经关断了,这样会大大影响加速效果。
yszg268(作者)
19楼
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引用 莱特:
发现一个问题:最后一级光电与线圈的距离太远了,你考虑的是提前开通线圈,消除电感电流爬升阶段的影响,但是你的弹丸长度是不变的,弹丸还没有完全进入线圈,线圈就已经关断了,这样会大大影响加速效果。
实际上我这样是有效的,你要考虑到这是电容放电给电感,电流爬升阶段的影响是要考虑的。如果是用暴力电池的,那么就不用考虑电流爬升的影响。不过具体没做过实验。
20楼
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楼主,我以前只做过没有场效应管的电路,就是纯可控硅的电路,因为比较忙一年多没来了。

当时,用场效应管关断的电路看见过,没存下来。现在论坛改版,用场效应管关断的电路找不到了,如何才能找得到?
21楼
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翻了一下,没有翻到场效应管关闭的老帖子。还是化了1---2个小时巴电路,头昏昏的什么也画不出。
下午睡觉起来,脑子轻松许多。10分钟,电路画出来了。
比单纯可控硅的,例如5路可控硅,多出一只场效应管,还有5只三极管。
O(∩_∩)O~呵呵,不错。不管有没有放完电,子弹中心过线圈中间,立即关闭可控硅。很好,很好。
原来线圈需要调的非常准确,现在圈数可以稍微多一点,多下来的能量还留在电容里,不一定统统放完。
很好。虽然没有麻烦到楼主,但是,自己忽然弄懂了,还是很高兴。
22楼
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楼主,你线圈上,有没有并反向两极管?是什么型号?O(∩_∩)O谢谢你。
yszg268(作者)
23楼
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引用 人民战争:
楼主,你线圈上,有没有并反向两极管?是什么型号?O(∩_∩)O谢谢你。
我的线圈 反并了个 uf4007 .
yszg268(作者)
24楼
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引用 人民战争:
楼主,你线圈上,有没有并反向两极管?是什么型号?O(∩_∩)O谢谢你。
@yszg268:另外,我的MOS管是直接用光电开关驱动的 和用可控硅基本一样 ,同样IGBT也可以。不需要其他驱动,电池是12V 。
yszg268(作者)
25楼
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@yszg268:另外,我的MOS管是直接用光电开关驱动的 和用可控硅基本一样 ,同样IGBT也可以。不需要其他驱动,电池是12V 。238796


这个图是最初计划要完成的,弹夹供弹,按下开关实现装弹发射,开关一次发射一次。目前装弹线圈还没完成。
26楼
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楼主啊,假如3公分一节,50公分可以做到17节,50公分长度并不大,比以前论坛有同志做的1米长的短多了。
你6节达到50,50好像打鸟速度不够。还有11节,如果加上去,速度达到80--100都是可能的。还是每节一只电容。
我原来每一节都需要调圈数,有了场效应管,反正是关闭的,好像圈数已经没有以前那么要紧了。
17节,18只电容试试????????
yszg268(作者)
27楼
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引用 人民战争:
楼主啊,假如3公分一节,50公分可以做到17节,50公分长度并不大,比以前论坛有同志做的1米长的短多了。
你6节达到50,50好像打鸟速度不够。还有11节,如果加上去,速度达到80--100都是可能的。还是每节一只电容。
我原来每一节都需要...
首先是要看弹丸的长度,如果是钢珠的话是可以做很多级。而且电容放电的话,后面级每节距离是要大于前面的。最主要的,要做成一个便携装备,要平衡各个方面。其次这个设计的目的不在于威力,而在于各个方面的熟悉和验证。
28楼
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O(∩_∩)O谢谢楼主,
看来【纯场效应管的】电路,比【多只可控硅加上一只场效应管关闭的】电路简单,比后面的好。我上面说的是后面一种。
你的电路互相没有牵连,比单片机预制时间的要好。
29楼
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楼主现在的电路,可能是现有条件下比较好的电路。一年多没有来的网友谢谢你,谢谢O(∩_∩)O提供电路。谢谢!

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