620v IGBT半桥式 MCU开环控制 紧密加速线圈炮测试更新:七级已破百
iSee 2017-12-19电磁炮
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:
20171219_005021.jpg

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):
20171219_001843.jpg

4个30mm线圈120mm,间隔5mm,总长135mm。
控制板:随手拿的一块板子改的,利用了上面的稳压部分和MCU部分。最大的好处是4层镀金板,稳定性不错:
20171219_020516.jpg

实际测试情况:
20171219_003105_20171219010515.JPG

20171219_021310.jpg

发射后剩余电压:252v/358v/362v/335v
由图可见在622v的情况下,35mm弹丸通过时间是456us,换算成出口速度是
v=35/0.456=76.754m/s。
e=(35/0.456)^2*0.0138/2=40.65J
充能:1122J,剩余:315.55J,耗能:806.45J,综合效率:40.65/806.45=5.04%
视频比较和谐,就不发了。😀

***********************************************************************************
周一订的芯片终于到了,赶紧装上测试,优化了第五级的定时时间后,600v时的情况如下:
20171221_151736.jpg

一般在406-412us之间,平均按408us计算;
这样出口速度和动能的情况为:
v = 35/0.408 = 85.784m/s;
e = (35/0.408)^2*0.0138/2 = 50.776J。

剩余电压:237v,347v,348v,324v,323v;
充能:1305J,剩余:367.56J,耗能:937.44J,
能效:50.77/937.44 = 5.416%

目前线圈+隔板总长为:30*5+5*6 = 180mm。

五级的出速情况如下:
第一级平均速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
第五级平均速度:85.78m/s,50.77J,ΔE=10.48J,平均加速度24529.82
加速度确实可以保持在24000以上,还稍有提升。
这个加速度是否可持续是我最关心的一点😀

效率分析:
5级600v时的理论上限值:
    
image.png

5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%

以上分析表明了单片机+紧密型拓扑模式的可行性,同时也表明了线圈炮还能以很高的效率在较短的距离内实现高速度,特别重要的是在目前看来这样的加速度还是可持续的。而一旦线圈炮的这种高效拓扑模式被更多的人证实,那它的高效率、低损耗、基本免维护、无光、无声、极低的电磁辐射、可定向性等特性就会成为它极大的优势,绝不会仅仅只是个玩具。😀


**************************************************************************************
绕线圈什么的太累人,所以本来想这次实验做到5级就结束,但是看着数据又很心痒难耐,很想知道这样的加速度是否还能持续。再按目前的加速度情况计算了一下,如果还能持续的话7级速度能上百,比我计划的8级破百还少一级。正好这次买了7个电容,一咬牙还是把剩下那两个都拿出来堆上去,这就是所谓的“堆储能”吧。😂

先把控制板从五路改成七路。实在是没位置了,只能割铜箔再走飞线挤挤了。6mil(0.152mm)的线上动刀子加飞线。。。万幸这样细的线只要处理两条,别的就粗犷多了。
20171224_234628.jpg

板子改完再绕线圈,“工欲善其事,必先利其器”:
20171223_185109.jpg

20171223_230848.jpg

开始“堆”电容:
20171227_014858(0).jpg

7个1.9kg的巨无霸,总重13.3kg,加木板的底座和线圈,估计会上30斤,我表示搬不动了。。
不过好处是这么沉的几个大家伙压阵,测试的时候挺稳的。😂
相比之下,线圈小的可怜:
20171227_014440.jpg

黑压压的电容堆,一种压迫感油然而生。。。
搞定这一切花了我几天的时间,马上开始调试第六级和第七级。充能太狠了,一个7AH的电瓶明显不够用。
660v电压在做六级极限测试的时候上去过一次,为了测试最大反峰时候的可靠性,选择了的空载放电,安全通过。之后电瓶电压不够ZVS就上不去了,只能上到610-630左右。
610v下七级的最小时间值:
20171227_010946.jpg

常见的时间值:
20171227_010220.jpg

基本在342-346us之间,评估时按344us算。

出口速度和动能的情况为:
v = 35/0.344 = 101.74m/s;
e = (35/0.344)^2*0.0138/2 = 71.43J。

剩余电压: 262v,366v,370v,349v,364v,359v,363v
七级610v充能:1888.40J,剩余:619.47J,耗能:1268.93J
能效:71.43/1268.93 = 5.629%
跟5级时的能效相比有些微的提升。

7级610v的理论上限值:
image.png

7级610v时的实测平均值:101.74m/s

    归一化效益: 101.74/177.64 = 57.27%

比五级时稍有下降,可能跟五级时上限值是按600v时的电流计算,实际测试时电压在600v-620v之间不定有关,本次实际测试时基本都控制在了610v。

七级的出速情况如下:
第一级平均速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
第五级平均速度:85.78m/s,50.77J,ΔE=10.48J,平均加速度24529.82
第六级平均速度:94.08m/s,61.08J,ΔE=10.31J,平均加速度24589.38
第七级平均速度:101.74m/s,71.43J,ΔE=10.35J,平均加速度24647.33

动能继续在平稳增长、加速度继续稳定在24000以上。

目前线圈+隔板的总长度是: 30*7+5*8=250mm

直径8mm的定位销截面积0.5cm^2,按单位面积算为142.86J/cm^2;按体积计算是1.76cm^3,体积能量密度为40.6J/cm^3。

通过对国内外电磁加速器现状和实现方案的广泛收集和分析,结合理论推导和比较,精心选择出“600v级中压、IGBT半桥式”作为电磁炮模型的方案,再加上仔细的制作和调试,也感谢科创论坛的前辈们和先行者们积累的不少富有实践经验和理论推导的帖子,特别是“三水合番”提出的不少理论都很有参考和指导意义,所以作为刚接触电磁炮的新人才能顺利地在本次测试中取得了意料之外、但也是情理之中的成功,同时也收获了很多宝贵的知识和经验。我想我的600v级别的磁阻线圈加速器测试可以到此结束,终于可以轻松一下了。😂

题外话:在五级85m/s出速、50J的情况下,即使使用的是平头销,我手头1.5cm厚的木板也就跟豆腐一样。。。所以,在101m/s出速、71J下,真的是太不和谐了,得赶紧拆了。。。

[修改于 2 年前 - 2017-12-30 15:06:15]

来自 电磁炮
 
6
2017-12-19 08:37:42
1楼
楼主的半桥在关断的时候,有没有碰到电压峰?
我之前试的时候,一两百A的电流,关断的时候,管子两端会额外出来几十到一百多V的尖峰……
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2楼
效果不错!请问IGBT用的什么型号的,另外第一级发热是不是很严重
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
3楼
引用 三水合番:
楼主的半桥在关断的时候,有没有碰到电压峰?
我之前试的时候,一两百A的电流,关断的时候,管子两端会额外出来几十到一百多V的尖峰……
有,所以才烧掉这么多管子。买了50个做调试,烧了42个,只剩8个了。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
4楼
引用 莱特:
效果不错!请问IGBT用的什么型号的,另外第一级发热是不是很严重
IGBT:AUPS4067D1。每级温度差别不大。按充一次电10-20s一发,连续20次以上会比较热,不过也算正常吧。用的是“QZY-2/180度高温全铜漆包线”,没刻意因为温度的关系停下来等冷却。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
5楼
引用 三水合番:
楼主的半桥在关断的时候,有没有碰到电压峰?
我之前试的时候,一两百A的电流,关断的时候,管子两端会额外出来几十到一百多V的尖峰……
最大电压(受限于ZVS)电容端空载放电波形:
20171219_111602.jpg

[修改于 2 年前 - 2017-12-19 11:50:02]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
6楼
ZVS电压上不去了,由此可见600v的器件完全可以超压10%以上使用。

[修改于 2 年前 - 2017-12-19 11:27:18]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
7楼
引用 iSee:
引用 莱特:
效果不错!请问IGBT用的什么型号的,另外第一级发热是不是很严重
IGBT:AUPS4067D1,拆机件,2块4一个。每级温度差别不大。按充一次电10-20s一发,连续20次以上会比较热,不过也算正常吧。用的是“QZY-2/180度高温全铜漆包线”,没刻意因为温度的关系停下来等冷却。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
8楼
引用 iSee:
引用 三水合番:
楼主的半桥在关断的时候,有没有碰到电压峰?
我之前试的时候,一两百A的电流,关断的时候,管子两端会额外出来几十到一百多V的尖峰……
最大电压(受限于ZVS)电容端空载放电波形:
20171219_111602.jpg
有管子两端的波形吗?
不过说,关断前电容只剩一两百V的话,对于600V的器件,就算有一个几百V的尖,貌似也没啥毛病😂
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
9楼
之前找这管子怕不靠谱,这下终于有人实验了...

[修改于 2 年前 - 2017-12-19 21:27:13]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
10楼
引用 三水合番:
引用 iSee:
引用 三水合番:
楼主的半桥在关断的时候,有没有碰到电压峰?
我之前试的时候,一两百A的电流,关断的时候,管子两端会额外出来几十到一百多V的尖峰……
最大电压(受限于ZVS)电容端空载放电波形:
20171219_111602.jpg
有管子两端的波形吗?
不过说,关断前电容只剩一两百V的话,对于600V的器件,就算有一个几百V的尖,貌似也没啥毛病😂
所以说不用担心,上到600v以上甚至超压10%到660v是完全可行的。

[修改于 2 年前 - 2017-12-19 21:43:35]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
11楼
引用 WGC03:
之前找这管子怕不靠谱,这下终于有人实验了...
虽说是拆机的,但毕竟是IR原厂出的芯片,从datasheet上看各方面指标都不错,怎么会不靠谱?再说价格还便宜到底,相比起来70TPS16那个是太贵了,烧不起啊😂
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
12楼
再上一些数据和分析:
第一级平均离开速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均离开速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均离开速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均离开速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
根据以上数据可以发现,能量一直是在平稳的增加中,加速度变化也非常稳定,只要后面能保持住24000这个加速度,那么在第8级的时候就可以达到107.33m/s的出口速度,动能可达到79.488J。此时线圈+隔板总长度为30*8+5*9=285mm。

[修改于 2 年前 - 2017-12-19 22:47:17]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2017-12-20 08:59:51
13楼
引用 iSee:
再上一些数据和分析:
第一级平均离开速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均离开速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均离开速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均离开速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
根据以上数据可以发现,能量一直是在平稳的增加中,加速度变化也非常稳定,只要后面能保持住24000这个加速度,那么在第8级的时候就可以达到107.33m/s的出口速度,动能可达到79.488J。此时线圈+隔板总长度为30*8+5*9=285mm。
1450uf的薄膜电容是什么样子,换电解不行吗,长度确实够短了
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
14楼
引用 莱特:
引用 iSee:
再上一些数据和分析:
第一级平均离开速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均离开速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均离开速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均离开速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
根据以上数据可以发现,能量一直是在平稳的增加中,加速度变化也非常稳定,只要后面能保持住24000这个加速度,那么在第8级的时候就可以达到107.33m/s的出口速度,动能可达到79.488J。此时线圈 隔板总长度为30*8 5*9=285mm。
1450uf的薄膜电容是什么样子,换电解不行吗,长度确实够短了
德国ELECTRONICON油浸薄膜电容。直径116mm,高度165mm,单个1.9kg。很大、很重。
20171214_175425.jpg

再上一张三级时拍的材料图:
20171214_175942.jpg

可以看到巨无霸的电容😃
只要电压达标、内阻较低的电解电容应该也是可以的。没有用的原因主要是基于以下考虑:
首先这是用于积累实验数据的测试机,薄膜电容最接近理想电容,在系统调试时可以较少考虑电容的影响;其次是即使在军事等实用中,体积并不是一个大的问题,性能稳定是最重要的。一枚导弹可以由很多辆车来服务,或者上舰艇或固定山洞炮台都不用担心体积问题;最后设计时就考虑的是600v以上电压,这时合适的电解不好找,串联时的问题又多,不适合测试环境。所以为了在电压上达到要求先用着再说,至少不用担心内阻影响或电压不均炸电容。不过作为个人便携的话那这个油浸确实是有点太夸张了😂

[修改于 2 年前 - 2017-12-20 10:26:35]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
15楼
引用 iSee:
引用 莱特:
引用 iSee:
再上一些数据和分析:
第一级平均离开速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均离开速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均离开速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均离开速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
根据以上数据可以发现,能量一直是在平稳的增加中,加速度变化也非常稳定,只要后面能保持住24000这个加速度,那么在第8级的时候就可以达到107.33m/s的出口速度,动能可达到79.488J。此时线圈 隔板总长度为30*8 5*9=285mm。
1450uf的薄膜电容是什么样子,换电解不行吗,长度确实够短了
德国ELECTRONICON油浸薄膜电容。直径116mm,高度165mm,单个1.9kg。很大、很重。
20171214_175425.jpg

再上一张三级时拍的材料图:
20171214_175942.jpg

可以看到巨无霸的电容😃
只要电压达标、内阻较低的电解电容应该也是可以的。没有用的原因主要是基于以下考虑:
首先这是用于积累实验数据的测试机,薄膜电容最接近理想电容,在系统调试时可以较少考虑电容的影响;其次是即使在军事等实用中,体积并不是一个大的问题,性能稳定是最重要的。一枚导弹可以由很多辆车来服务,或者上舰艇或固定山洞炮台都不用担心体积问题;最后设计时就考虑的是600v以上电压,这时合适的电解不好找,串联时的问题又多,不适合测试环境。所以为了在电压上达到要求先用着再说,至少不用担心内阻影响或电压不均炸电容。不过作为个人便携的话那这个油浸确实是有点太夸张了😂
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
折叠评论
1
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
16楼
引用 莱特:
引用 iSee:
引用 莱特:
引用 iSee:
再上一些数据和分析:
第一级平均离开速度:36.84m/s,9.36J,ΔE=9.36J,平均加速度22622.35
第二级平均离开速度:52.71m/s,19.17J,ΔE=9.81J,平均加速度23153.61
第三级平均离开速度:65.30m/s,29.42J,ΔE=10.25J,平均加速度23688.31
第四级平均离开速度:76.42m/s,40.29J,ΔE=10.87J,平均加速度24332.90
根据以上数据可以发现,能量一直是在平稳的增加中,加速度变化也非常稳定,只要后面能保持住24000这个加速度,那么在第8级的时候就可以达到107.33m/s的出口速度,动能可达到79.488J。此时线圈 隔板总长度为30*8 5*9=285mm。
1450uf的薄膜电容是什么样子,换电解不行吗,长度确实够短了
德国ELECTRONICON油浸薄膜电容。直径116mm,高度165mm,单个1.9kg。很大、很重。
20171214_175425.jpg

再上一张三级时拍的材料图:
20171214_175942.jpg

可以看到巨无霸的电容😃
只要电压达标、内阻较低的电解电容应该也是可以的。没有用的原因主要是基于以下考虑:
首先这是用于积累实验数据的测试机,薄膜电容最接近理想电容,在系统调试时可以较少考虑电容的影响;其次是即使在军事等实用中,体积并不是一个大的问题,性能稳定是最重要的。一枚导弹可以由很多辆车来服务,或者上舰艇或固定山洞炮台都不用担心体积问题;最后设计时就考虑的是600v以上电压,这时合适的电解不好找,串联时的问题又多,不适合测试环境。所以为了在电压上达到要求先用着再说,至少不用担心内阻影响或电压不均炸电容。不过作为个人便携的话那这个油浸确实是有点太夸张了😂
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
电容增加会使电压下降的更慢些,效果会有但因为放电时间是确定的所以变化不会太大。在线圈和弹丸确定的情况下要立竿见影的增加速度只有增加电压。

[修改于 2 年前 - 2017-12-20 13:08:56]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
17楼
引用 莱特:
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
看你上次的帖子里说:“我用六个IGBT并联驱动粗线圈,发现二极管瞬间就击穿了,当时17600uf的电容充到了460V,触发IGBT之后接续流二极管的一截0.5方电线瞬间炸没了,就剩下一点线皮,耳鸣不止,同时IGBT击穿,现在用峰值500A的RHRG75120续流,暂时没出问题,目前关断电流应该有1200A以上了,感觉还能再提高。”具体情况和参数能说一下吗?目前的测试结果怎么样了?很想知道1200A以上的效果。😀

[修改于 2 年前 - 2017-12-20 18:24:12]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
18楼
有好多电力电容。是变压器配电室用的。大家有兴趣么
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2017-12-21 00:35:55
19楼
引用 iSee:
引用 莱特:
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
看你上次的帖子里说:“我用六个IGBT并联驱动粗线圈,发现二极管瞬间就击穿了,当时17600uf的电容充到了460V,触发IGBT之后接续流二极管的一截0.5方电线瞬间炸没了,就剩下一点线皮,耳鸣不止,同时IGBT击穿,现在用峰值500A的RHRG75120续流,暂时没出问题,目前关断电流应该有1200A以上了,感觉还能再提高。”具体情况和参数能说一下吗?目前的测试结果怎么样了?很想知道1200A以上的效果。😀
最大电流的线圈是0.9线,3cm,155匝,效果和你660V的效果差不多,单级能提升15J动能,但是效率低,发射三次就闻到漆包线的糊味儿了
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
20楼
引用 莱特:
引用 iSee:
引用 莱特:
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
看你上次的帖子里说:“我用六个IGBT并联驱动粗线圈,发现二极管瞬间就击穿了,当时17600uf的电容充到了460V,触发IGBT之后接续流二极管的一截0.5方电线瞬间炸没了,就剩下一点线皮,耳鸣不止,同时IGBT击穿,现在用峰值500A的RHRG75120续流,暂时没出问题,目前关断电流应该有1200A以上了,感觉还能再提高。”具体情况和参数能说一下吗?目前的测试结果怎么样了?很想知道1200A以上的效果。😀
最大电流的线圈是0.9线,3cm,155匝,效果和你660V的效果差不多,单级能提升15J动能,但是效率低,发射三次就闻到漆包线的糊味儿了
按450v17600uf模拟了一下,电流有2000a了,这么大电流下温度上升肯定会快了。我发射3次的话基本没什么变化,20次以上才有明显发热的感觉,但手还是可以摸。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
21楼
引用 莱特:
引用 iSee:
引用 莱特:
电容眼馋,楼主能不能抽空再试一试,把每一级的电容都并联在一起,发射几次,与目前的效果做一下对比,看看电容并联前后效率和动能数据有什么变化?
看你上次的帖子里说:“我用六个IGBT并联驱动粗线圈,发现二极管瞬间就击穿了,当时17600uf的电容充到了460V,触发IGBT之后接续流二极管的一截0.5方电线瞬间炸没了,就剩下一点线皮,耳鸣不止,同时IGBT击穿,现在用峰值500A的RHRG75120续流,暂时没出问题,目前关断电流应该有1200A以上了,感觉还能再提高。”具体情况和参数能说一下吗?目前的测试结果怎么样了?很想知道1200A以上的效果。😀
最大电流的线圈是0.9线,3cm,155匝,效果和你660V的效果差不多,单级能提升15J动能,但是效率低,发射三次就闻到漆包线的糊味儿了
今天下午到现在测了好几十次了,线圈摸上去还只是温温的,没烫手的感觉。可能跟现在气温低并且还要不断的调整程序所以间隔时间大有关系,但确实从没受温度困扰过。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
22楼
用304不锈钢管,对弹丸发射有没有影响,如果在304不锈钢管上面开口可能发射比较理想
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2017-12-22 00:08:42
iSee(作者)
23楼
引用 kuang998:
用304不锈钢管,对弹丸发射有没有影响,如果在304不锈钢管上面开口可能发射比较理想
0.2mm壁厚的影响有限。开口的话怕会影响机械强度。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
24楼
用不锈钢管可能对线圈的温度有所提高
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
25楼
引用 kuang998:
用不锈钢管可能对线圈的温度有所提高
金属的管材散热肯定会比较好,同样的机械强度下厚度也会比较薄,更有利于线圈内部的散热。有涡流和磁屏蔽效应是短板,但因为厚度薄所以影响不太大,实在是不放心可以开孔或开口来进一步减少影响,综合考虑后还是值得用的。

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 10:14:09]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
26楼
比较奇怪一楼用 Quote:
5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%
计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?
这样计算效率的方式,存疑。
-
另外IGBT芯片对电压尖峰应该是非常敏感的,甚至几个us的OV peak就会把芯片击穿。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?
是用了什么钳位或者吸收的手段吗?
-
另外没有看到楼主的光电开关实物图,和准确长度测量工具的图片。
现在帖子里的数据说服力不大,如果能补充一个发射视频,实测示波器波形来测算速度就更好了。

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
27楼
同楼上,如果用速度算效率应该是  实际v²/理论v²  
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
28楼
引用 Mr_:
同楼上,如果用速度算效率应该是  实际v²/理论v²  
那个效率……也没说是“能量效率”嘛……可以认为,那个“效率”被定义为“实际出速/楼主提到的理论出速”……毕竟只是个说法问题……
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
29楼
引用 三水合番:
引用 Mr_:
同楼上,如果用速度算效率应该是  实际v²/理论v²  
那个效率……也没说是“能量效率”嘛……可以认为,那个“效率”被定义为“实际出速/楼主提到的理论出速”……毕竟只是个说法问题……

无标题.png

实测数值与预期数值之间的比例,可以称为预期收益比。
但是没有所谓“能量效率”的概念,效率(efficiency)即是能量,没争议。
用词严谨点不是坏事
折叠评论
1
加载评论中,请稍候...
折叠评论
30楼
引用 三水合番:
引用 Mr_:
同楼上,如果用速度算效率应该是  实际v²/理论v²  
那个效率……也没说是“能量效率”嘛……可以认为,那个“效率”被定义为“实际出速/楼主提到的理论出速”……毕竟只是个说法问题……
那楼主的“效率”应该是要表示“接近梦想”的程度嘛,,,
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
31楼
引用 rb-sama:
比较奇怪一楼用 Quote:
5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%
计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?
这样计算效率的方式,存疑。
-
另外IGBT芯片对电压尖峰应该是非常敏感的,甚至几个us的OV peak就会把芯片击穿。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?
是用了什么钳位或者吸收的手段吗?
-
另外没有看到楼主的光电开关实物图,和准确长度测量工具的图片。
现在帖子里的数据说服力不大,如果能补充一个发射视频,实测示波器波形来测算速度就更好了。


“计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?”这个“效率”指的是根据理论值算出的相对于实测速度的“归一化的”相对值,不是能量上的效率值,所以不需要平方。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?:1:桥式中的快恢复二极管有能量回收和钳位两个功能;2:薄膜电容本身有较强的吸收功能;3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;4: 600v是管子的标称值,不是极限值,虽说极限值没列出来,但实际都有裕量,一般再上去10%甚至于有些管子上去20%都是可以的。比如3.3的芯片上到3.7一般都不会有问题。
为了尽量减少误差,光电接收用的是PIN管,“IR333C”+“bpv10nf”组合,上升沿、下降沿为2.5ns。MCU是C8051F410,时钟49M。为了准确,在测试的时候用硬件PCA模块捕捉光电信号跳变沿,自动俘获到硬件寄存器,中断后经软件根据两次硬件捕捉值算出差值,再置入另一个硬件PCA通道以PWM模式重复输出并用示波器测量,理论误差为:光电响应2.5ns*2+两时钟硬件采样2*2*20.4ns+2*4*20.4nsPCA时钟=249.8ns, 这是在目前的硬件条件下我所能达到的最精确的结果。
光电测量硬件部分:
20171222_153629.jpg

弹丸:平头8*35mmA3定位销:
20171222_153405.jpg


视频放上来不太和谐,还请见谅。

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 19:46:05]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
32楼
引用 iSee:
引用 rb-sama:
比较奇怪一楼用 Quote:
5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%
计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?
这样计算效率的方式,存疑。
-
另外IGBT芯片对电压尖峰应该是非常敏感的,甚至几个us的OV peak就会把芯片击穿。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?
是用了什么钳位或者吸收的手段吗?
-
另外没有看到楼主的光电开关实物图,和准确长度测量工具的图片。
现在帖子里的数据说服力不大,如果能补充一个发射视频,实测示波器波形来测算速度就更好了。

“计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?”这个“效率”指的是根据理论值算出的相对于速度的“归一化效率”值,不是能量上的效率值,所以不需要平方。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?:1:桥式中的快恢复二极管有能力回收和钳位两个功能;2:薄膜电容本身有较强的吸收功能;3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;4: 600v是管子的标称值,不是极限值,虽说极限值没列出来,但实际都有裕量,一般再上去10%甚至于有些管子上去20%都是可以的。比如3.3的芯片上到3.7一般都不会有问题。
为了尽量减少误差,光电接收用的是PIN管,“IR333C”+“bpv10nf”组合,上升沿、下降沿为2.5ns。MCU是C8051F410,时钟49M。为了准确在测试的时候用硬件PCA模块捕捉光电信号跳变沿,自动存储到硬件寄存器,中断后经软件根据两次硬件捕捉值算出差值,再置入另一个硬件PCA通道以PWM模式重复输出并用示波器测量,理论误差为:光电响应2.5ns*2+两时钟硬件采样2*2*20.4ns+2*4*20.4nsPCA时钟=249.8ns, 这是目前硬件下我所能达到的最精确的结果。
光电测量硬件部分:
20171222_153629.jpg

弹丸:平头8*35mmA3定位销:
20171222_153405.jpg


视频放上来不太和谐,还请见谅。
不错,我觉得这样就说的通了。
另外对于3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;
强迫症纠正一下,L遵循伏秒平衡,其实如果电容电压高,吸收速度会快很多。
-
这个帖子的数据是很不错的结果了,五级可关断做到85MPS。
想知道如果用电解电容,同样容量的情况下,能否做到一样的效果。
你有没有论证过,电解电容内阻与薄膜电容内阻对于初速度相比的影响有多大?

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 16:46:40]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
33楼
引用 rb-sama:
引用 iSee:
引用 rb-sama:
比较奇怪一楼用 Quote:
5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%
计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?
这样计算效率的方式,存疑。
-
另外IGBT芯片对电压尖峰应该是非常敏感的,甚至几个us的OV peak就会把芯片击穿。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?
是用了什么钳位或者吸收的手段吗?
-
另外没有看到楼主的光电开关实物图,和准确长度测量工具的图片。
现在帖子里的数据说服力不大,如果能补充一个发射视频,实测示波器波形来测算速度就更好了。

“计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?”这个“效率”指的是根据理论值算出的相对于速度的“归一化效率”值,不是能量上的效率值,所以不需要平方。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?:1:桥式中的快恢复二极管有能力回收和钳位两个功能;2:薄膜电容本身有较强的吸收功能;3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;4: 600v是管子的标称值,不是极限值,虽说极限值没列出来,但实际都有裕量,一般再上去10%甚至于有些管子上去20%都是可以的。比如3.3的芯片上到3.7一般都不会有问题。
为了尽量减少误差,光电接收用的是PIN管,“IR333C”+“bpv10nf”组合,上升沿、下降沿为2.5ns。MCU是C8051F410,时钟49M。为了准确在测试的时候用硬件PCA模块捕捉光电信号跳变沿,自动存储到硬件寄存器,中断后经软件根据两次硬件捕捉值算出差值,再置入另一个硬件PCA通道以PWM模式重复输出并用示波器测量,理论误差为:光电响应2.5ns*2+两时钟硬件采样2*2*20.4ns+2*4*20.4nsPCA时钟=249.8ns, 这是目前硬件下我所能达到的最精确的结果。
光电测量硬件部分:
20171222_153629.jpg

弹丸:平头8*35mmA3定位销:
20171222_153405.jpg


视频放上来不太和谐,还请见谅。
不错,我觉得这样就说的通了。
另外对于3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;
强迫症纠正一下,L遵循伏秒平衡,其实如果电容电压高,吸收速度会快很多。
-
这个帖子的数据是很不错的结果了,五级可关断做到85MPS。
想知道如果用电解电容,同样容量的情况下,能否做到一样的效果。
你有没有论证过,电解电容内阻与薄膜电容内阻对于初速度相比的影响有多大?
3的意思是说,关闭IGBT的时候电容电压经放电后已经比较低了,所以只要 Uc(电容余压) + Ud(二极管导通压降) + Urp(关断反峰) < Uce(IGBT极限耐压值)就不会损坏器件。由于其它值是几乎不变的,这里Uc小了以后,所能吸收的反峰就能较大,这就是我说的吸收能力增强了的意思。

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 23:27:23]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
34楼
引用 rb-sama:
引用 iSee:
引用 rb-sama:
比较奇怪一楼用 Quote:
5级600v时的实测平均值:
    v = 35/0.408 = 85.784m/s
    效率 = 85.784/147.675 = 58.089%
计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?
这样计算效率的方式,存疑。
-
另外IGBT芯片对电压尖峰应该是非常敏感的,甚至几个us的OV peak就会把芯片击穿。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?
是用了什么钳位或者吸收的手段吗?
-
另外没有看到楼主的光电开关实物图,和准确长度测量工具的图片。
现在帖子里的数据说服力不大,如果能补充一个发射视频,实测示波器波形来测算速度就更好了。

“计算效率不应该是速度平方/理论值平方得到吗?”这个“效率”指的是根据理论值算出的相对于速度的“归一化效率”值,不是能量上的效率值,所以不需要平方。
为什么600V的管子楼主用到660V,并且一定会有关断尖峰的情况下,还未击穿?:1:桥式中的快恢复二极管有能力回收和钳位两个功能;2:薄膜电容本身有较强的吸收功能;3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;4: 600v是管子的标称值,不是极限值,虽说极限值没列出来,但实际都有裕量,一般再上去10%甚至于有些管子上去20%都是可以的。比如3.3的芯片上到3.7一般都不会有问题。
为了尽量减少误差,光电接收用的是PIN管,“IR333C”+“bpv10nf”组合,上升沿、下降沿为2.5ns。MCU是C8051F410,时钟49M。为了准确在测试的时候用硬件PCA模块捕捉光电信号跳变沿,自动存储到硬件寄存器,中断后经软件根据两次硬件捕捉值算出差值,再置入另一个硬件PCA通道以PWM模式重复输出并用示波器测量,理论误差为:光电响应2.5ns*2+两时钟硬件采样2*2*20.4ns+2*4*20.4nsPCA时钟=249.8ns, 这是目前硬件下我所能达到的最精确的结果。
光电测量硬件部分:
20171222_153629.jpg

弹丸:平头8*35mmA3定位销:
20171222_153405.jpg


视频放上来不太和谐,还请见谅。
不错,我觉得这样就说的通了。
另外对于3:放电后薄膜电容本身电压也很低了,吸收能力增强了;
强迫症纠正一下,L遵循伏秒平衡,其实如果电容电压高,吸收速度会快很多。
-
这个帖子的数据是很不错的结果了,五级可关断做到85MPS。
想知道如果用电解电容,同样容量的情况下,能否做到一样的效果。
你有没有论证过,电解电容内阻与薄膜电容内阻对于初速度相比的影响有多大?
当时选用电容的时候基于实验积累数据和600v设计方案的原因直接选用了薄膜电容,没太多考虑电解电容。如果要我现在评估的话可能在电解旁边并接适当的薄膜电容是个好主意,一定程度上可以平衡大容量和低内阻的关系。
“你有没有论证过,电解电容内阻与薄膜电容内阻对于初速度相比的影响有多大?”:没论证过,这是我第一次做电磁炮,我手上现在连一个50v以上的电解都没有。。😂

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 17:15:29]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
35楼
楼主的数据太优雅了,非凡的结论需要非凡的证据,而且这种多通道准同步测量其实是很困难的,希望楼主公布测试方法和原始数据记录,最好有视频或者整个系统包括测试设备的全景照片。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
36楼
引用 LED:
楼主的数据太优雅了,非凡的结论需要非凡的证据,而且这种多通道准同步测量其实是很困难的,希望楼主公布测试方法和原始数据记录,最好有视频或者整个系统包括测试设备的全景照片。

多级的调试是会比较困难,我是先根据单级模拟数据取最稳定上升的一段得出一个加速度值再放一些裕量取个相对可行的值作为设计指标,再根据级数、隔板距离、线圈长度计算出一个大概的断开IGBT的时间范围,取最小值作为基数,再利用线路板上的拨码开关,按一个二进制码代表10us再根据示波器显示的PWM脉宽,调试出每级的最佳断电时刻。由于有变压器效应存在,并且弹丸起始位置和每次的电压总有一些区别,电容容量每个也有区别,所以要想不调试直接通过计算得到最佳位置几乎是不可能的事情。

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 23:23:13]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
37楼
随手记录的原始数据实在是太乱了,放在这里感觉很凌乱,所以撤了。😂

[修改于 2 年前 - 2017-12-24 00:53:09]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
38楼
烧一堆管的钱足够PCB打样几次了

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 21:04:54]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
39楼
引用 3DA502:
上管可以使用可控硅做开启,下管IGBT只负责关断,这样优势互补,IGBT的高频特性不好
如果“IGBT的高频特性不好”,那用IGBT做下管关断的拖尾时间还是不能减少吧?

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 21:02:57]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
40楼
引用 3DA502:
烧一堆管的钱足够PCB打样几次了
这是沉金工艺的四层阻抗板,内部都是大片的电源和地平面,本身是用于16路1.458G差分信号处理,电源和地的稳定性非常好。所以随手拿来用不用太担心,只是可惜的是装5个驱动就不太有位置了。这次只是积累一些经验和数据,为今后可能上更高电压打些基础,不然PCB打样再多次都没用,可能还是要烧一堆管子😂

[修改于 2 年前 - 2017-12-22 21:34:36]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
41楼
请问各位大侠,600v直流数字电压表在哪里可以买到
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
42楼
引用 kuang998:
请问各位大侠,600v直流数字电压表在哪里可以买到
去某宝搜索一下。。。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
43楼
好的,谢谢:
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
44楼
引用 kuang998:
好的,谢谢:
可能我误解了你的意思,据我前期准备材料时了解的结果是“三线直流电压表头”目前好像只有最大500v这级的,以前有个700v的没货了说不会再有了,因为我的电压要600v以上所以用不上就没买,就直接用1000v档的万用表和示波器了,不知道那个能不能上到599v。
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2017-12-23 00:02:10
45楼
在每宝找到了,
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
46楼
https://kechuang.org/t/82489 楼主的速度理论上限值的帖子帮忙贴出来。看到那个公式的时候眼前一亮。本来向询问楼主的,翻了翻旧帖就有了。
AUPS4067这个管子我看到淘宝上有人5块钱卖的,我才买进来的,平时都10几块钱
折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
iSee(作者)
47楼
引用 潜伏:
https://kechuang.org/t/82489 楼主的速度理论上限值的帖子帮忙贴出来。看到那个公式的时候眼前一亮。本来向询问楼主的,翻了翻旧帖就有了。
AUPS4067这个管子我看到淘宝上有人5块钱卖的,我才买进来的,平时都10几块钱
大概2-3块钱的样子,我第一次买是3块,这次换了一家买的是2块4,反正哪家便宜用哪家,只要东西是原厂的都一样能用,这样表示还烧的起😀

[修改于 2 年前 - 2017-12-23 20:49:56]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论
48楼
关于烧IGTP管的小经验,我做了一个5级加速炮,IGTP70A1600,电容450v1000uf*2,光控,快恢复二极管FR608,线圈参照(听我说瞎话)老师的数据做 的,开始也烧了一些管子,后来也是怀疑是反峰打坏了IGTP管,本人是做家电维修的,和做一些电子打鱼机充电器之类的,后来就按照电视机行扫描电路的故障来参考,怎样排除反峰电压打坏IGTP管问题,排除的故障是在快恢复二极管FR608并一个5600pf2kv的无极性电容就搞定了,现在没有烧坏过一个管子,大家可以去试一试,炮比较猛。
折叠评论
1
加载评论中,请稍候...
折叠评论
2017-12-24 00:54:49
iSee(作者)
49楼
引用 kuang998:
关于烧IGTP管的小经验,我做了一个5级加速炮,IGTP70A1600,电容450v1000uf*2,光控,快恢复二极管FR608,线圈参照(听我说瞎话)老师的数据做 的,开始也烧了一些管子,后来也是怀疑是反峰打坏了IGTP管,本人是做家电维修的,和做一些电子打鱼机充电器之类的,后来就按照电视机行扫描电路的故障来参考,怎样排除反峰电压打坏IGTP管问题,排除的故障是在快恢复二极管FR608并一个5600pf2kv的无极性电容就搞定了,现在没有烧坏过一个管子,大家可以去试一试,炮比较猛。
恩,感觉跟我的薄膜电容的作用一样。IGTP70A1600是什么型号的管子啊?五级只用了2个1000uf还是每级2个1000uf?还有速度和动能情况怎么样?对这个设计表示挺感兴趣的😀

[修改于 2 年前 - 2017-12-24 01:13:26]

折叠评论
加载评论中,请稍候...
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
ID:{{user.uid}}
{{user.username}}
{{user.info.certsName}}
{{user.description}}
{{format("YYYY/MM/DD", user.toc)}}注册,{{fromNow(user.tlv)}}活动
{{submitted?"":"投诉"}}
请选择违规类型:
{{reason.description}}
支持的图片格式:jpg, jpeg, png