一把完美装入感应炮的水枪
Discovery格兰特 2021-7-30原创 电磁炮科创茶话
关键词
感应炮实验

先上数据:

重量:1.3kg

储能:450v 3100uf

初速:28m/s

效率:2.2%

掐指一算,已经有一二三四年没来过科创了,在这期间自制了一辆碳纤维公路车,做了个隐藏式助力系统,上次玩电磁炮还是初三的时候。现在上大一,暑假留校参加电赛,由于社团开学要招新,所以就想着搞个电磁炮招新的时候演示用。

因为手上当时有一把水枪,感觉把水枪作为壳子很不错,于是我在淘宝找到了这个水枪:

-636711238.jpg

感觉各方面都是我喜欢的,装上电磁炮有种扮猪吃老虎,深藏不露的感觉,粉色的也比较少女,就很有设计感,爱了爱了

之前做感应炮都是用的高压薄膜电容,但是那样的体积装进去也不太现实,高压系统也不适合整体设计(我不行哈哈哈)

电磁炮1627583090660.jpg

水枪到了,先拆开,这个水枪的设计很不错,用料也很好,远超水上乐园卖的那种

电磁炮1627583090641.jpg

升压模块选择了成品的zvs,带自动停冲,电容450v680uf*5,先假组一下,电容尺寸是35*50的,看来好像刚刚好,肥肠完美(手是玩滑板摔的)

楼主在高中玩了段时间穿越机,不得不说玩航模还是很有好处的,让我发现了XT60,XT30这样好用的插头,还有诸如硅胶线和120c放电的电池。顺理成章的,这里用到的电线都是硅胶线,真的非常好布线,也不用担心烙铁烫绝缘皮

电源使用了2500mah,15a放电的三星18650电池,三个串联,捆成和手电钻一样的三角形,插头是xt30配平衡头,非常标准的航模电池做法

试了一下电池居然刚好可以塞进水箱的最下面

电磁炮1627583090622.jpg

同学在搭激光测速,我猜肯定打不准,事实的确如此哈哈哈

之后就是把电容焊接好,先测哪个线圈效率高,

期间一个小插曲,我们尝试了很多测速方法,慢动作测速,声音测速,激光打光敏电阻测速(和他说光敏电阻响应速度不行他偏不信哈哈哈)

最后我选择用红外线做一个

IMG_20210730_030659.jpg

用的arduino Nano,红外接收是那种带电压比较器的模块。涂鸦是不是还行哈哈哈哈

线圈粗的是1.7的线,细的是0.8,线圈内径14高11直径30mm,这里发现一个现象,使用单个电容的时候0.8的线圈效率高。使用5个电容并联是1.7的效率高,测速算出动能比0.8的高了百分之30左右


IMG_20210730_025800.jpg

弹丸直径3cm,紫铜的3mm厚,18.6g

电磁炮1627583090566.jpg

这是用空气开关时候的初速,24m/s左右

1627583105286.jpg

这是用可控硅的时候初速28m/s左右,换了个开关效率高了百分之35左右,可见回路电阻是很重要的一环

期间查了很多拆机可控硅的资料,模拟的电流最高达到了4000a左右,所以就很担心70tps能不能用,有考虑过sf250平板晶闸管,但是晶闸管达不到安装压力接触电阻是个未知数,就放弃了。实测用70tps16居然可以用,后期打算再绕一个2mm线的线圈测试,到时候再并联两个管子试试看。

电磁炮1627583090527.jpg

给大家看看布线吧,电池充电直接从注水口拉出平衡头充电。拉住原来打气的东西给电容充电,可以说是很复原了

IMG_20210730_032019.jpg

后面是电压表,这里贴的胶带是防止组装过程划伤壳子的,确保改完漂漂亮亮O(∩_∩)O

安利这个胶带,pet胶带,耐一百多度高温,最主要的是他的强度特别高,又耐磨。我平时是碳纤维预浸布固化时候用来缠绕的,非常好用

目前先这样,电容实际容量一个620uf,总储能314j左右,28m/s动能7j  效率2.2%,,淦!很低

我的电容貌似内阻很拉胯,过段时间买个电桥筛选一下什么电容好点,会不断优化

[修改于 4 个月前 - 2021-08-13 17:51:06]

来自:高压与强磁 / 电磁炮科创广场 / 科创茶话动手实践:实验报导
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3926
4个月9天前
1楼

有点好奇,用红外+电压比较器,这样下来信号的响应时间有多少,会对测速产生多大的误差,如果延时恒定,那应该待测的速度越快 误差越大

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Discovery格兰特作者
4个月9天前
2楼
引用3926发表于1楼的内容
有点好奇,用红外+电压比较器,这样下来信号的响应时间有多少,会对测速产生多大的误差,如果延时恒定,那...

红外的响应应该在几微秒,加上比较器就不知道了,另外还有arduino的响应误差,我是看市面上测速都是用的红外就用的红外,测我这个速度应该还行哈

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9zhmke
4个月9天前 修改于 4个月0天前
3楼

值得再优化提高些功率....


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火箭推进实验
4个月6天前
4楼

连测速都自己做的,大佬厉害

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依格古德曼
4个月1天前
5楼

涂装居然不是猛男粉,失望啊

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Discovery格兰特作者
4个月1天前
6楼
引用依格古德曼发表于5楼的内容
涂装居然不是猛男粉,失望啊

之后再搞一个粉的,一手一个 sticker

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航模发烧友
2个月19天前
7楼

充电高频声搞大点,有钢铁侠的感觉
还有就是升压模块可以优化下体积,然后放下面开关旁边


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这个人有点帅

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