所谓电磁枪,是指运用电流产生的强磁场来驱动铁质弹丸的一种武器。目前国外业余爱好者制作的电磁枪威力大概范围在:1焦耳到20焦耳左右。越高的弹丸动能要求有更多的电容来提供能量。与传统武器相比,发射弹丸时非常的安静,而且有明显的后坐感觉。无论如何,一支全电气化的枪支是非常酷的,即使它的能量利用律一直徘徊在10%左右。
电磁枪要解决的主要问题有三点:
1.迅速有效的充电装置
2.高效率的驱动线圈
3.精确的通断电控制
在过去的两年时间内,我主要解决第一个问题,对枪支来讲,空间限制是必然的。所以任何采用变压器来提高电压获得大电流的方法都不被允许。作为替代变压器的方法,电感取代了它的位置,采用电感回扫来升压的BOOST电路。可以允许功率为20W的升压装置被安装在火柴盒大小的空间内。这个问题已经成功的解决,在多次的发射实验中发挥了重要作用。
同时一直尝试解决第二个问题的我发现,在众多的数值模拟过程中,无论多么的详细,驱动线圈在实际使用中也会表现出大的差异,比如弹丸的放置位置可以大幅度的影响发射威力。这样的威力差距为穿透铁罐和凿出凹坑的差异。现在实验的6#线圈表现比较令人满意,在没有电压截止的控制下,也可以发挥大的威力。
今天进行的单片机电压控制出现了问题,单片机低的高电平电压无法触发SCR来控制电流,这使得新的发射系统需要重新调整。大概需要两天左右的时间。此次模拟的弹丸速度达到了60M/S以上,系统调试后的结果令人期待!
做过之前的实验后,更加坚定了使用IGBT的想法,虽然贵了点,但最终的成品相信会比较理想,最近一直在想如何提高线圈效率和缩小体积,最新的电路也已设计完毕,做板和焊接可能还要一周时间(只有晚上有空),最头疼的是IGBT,我们这里卖得比较贵啊,不知道网上哪里邮购比较可靠。
除了阿丕等,不知还有多少人在研究呢?可能有些朋友不喜欢在太大的公共场合留言,那我在QQ里建个群好了,有兴趣的朋友欢迎加入讨论。
各位兄台如有去当地电子城的话,还请帮忙问问以下任一IGBT的价格,不胜感激!
HGTG30N60,IXGH60N60,SGL50N60,FGA25N120(电磁炉用的),
各位兄台如有去当地电子城的话,还请帮忙问问以下任一IGBT的价格,不胜感激!
HGTG30N60,IXGH60N60,SGL50N60,FGA25N120(电磁炉用的),
这里有邮购,最大有80A的.
DZ98的货总体质量还是不错的,老板的信誉也可以,出现由于包装的伙计发错东西的情况一般只要数量(价值)不是很多可以马上免费把发错的补寄上。
02年到现在,我在DZ98已经买过货款2~3W的东西了,基本没有出什么大问题。
小的没玩过电磁枪,看楼主日记,多次烧毁开关可控硅。研究了一下楼主的电路,认为:在绕组施加高电压、通过大电流时突然被关断(截止),在绕组两端必然产生一个反向电动势,理论上讲,这个反向电动势的电压是施加电压的10倍,这个高电压作用于开关器件两瑞,就可能将开关器件击穿。楼主是否考虑去掉绕组上并联的反向二极管。
[align=right][color=#000066][此贴子已经被作者于2006-5-31 17:34:06编辑过][/color][/align]考虑过,同时采用了耐高压的SCR,不过就实验情况来讲,还是没有彻底解决这个问题。以后的驱动线圈电压将降到400V以下,估计损坏问题可以避免。
感谢你的建议
大电流的普通(非快速)SCR的di/dt值有限,典型的50A/800V单向普通SCR其许可di/dt值大约在200A/μS,800V的电容电压就要求电感量不小于4μH。
可以在SCR两端直接并联压敏电阻解决过压损坏的问题。
MOTO有一本《半导体开关元件原理及应用》,有一部分章节论述了SCR以保险王模式保护稳压电源输出过压的工作状态,楼主可以参考一下。
反复看了楼主的开关电路认为:开关器件烧毁还是反向电动势导致,由于泄放二极管并连在绕组L上,关断时L所产生的自感电动势反向电压的正压经二极管反回负极(即绕组的正极)。由于L的电流不能突变(滞后),自感电动势在返回绕组另一端时,同时加在两个开关元件上,造成开关元件毁坏。
建议:1、在连接储能电容的开关管上并连一只反向二极管,使部份自感能量向储能电容充电,又可保护开关器件,一举两得。2、将自感电动势引向一只线径大圈数少的后续绕组,使弹丸加速。如果这没想可行,前一级绕组在关断时去驱动后一级绕组,这样就可多串N级,使弹丸不断加速。
大电流的普通(非快速)SCR的di/dt值有限,典型的50A/800V单向普通SCR其许可di/dt值大约在200A/μS,800V的电容电压就要求电感量不小于4μH。
可以在SCR两端直接并联压敏电阻解决过压损坏的问题。
MOTO有一本《半导体开关元件原理及应用》,有一部分章节论述了SCR以保险王模式保护稳压电源输出过压的工作状态,楼主可以参考一下。
看来我还可以减少一些线圈,现在电感最小的一个线圈都有45UH
不好意思!其实就是线圈一端匝数高,一端匝数低
后来想了想,好像不行。
积分和还是零不好意思,我很菜,所以有个问题我没有弄明白,为什么是围着发射管绕线圈?那样磁力场不就是和弹丸要的发射方向一致了吗?这样怎么能切割磁力线呢?
希望各位DX给解释一下!
3Q !
不好意思,我很菜,所以有个问题我没有弄明白,为什么是围着发射管绕线圈?那样磁力场不就是和弹丸要的发射方向一致了吗?这样怎么能切割磁力线呢?
希望各位DX给解释一下!
3Q !
呵呵!
多谢LS的DX,能不能把磁阻式线圈枪的原理说的详细点吗?
我很感兴趣!
感应线圈枪是将线圈通过电流,用导体做弹丸,变化电流在弹丸内产生涡流,涡流产生磁场,线圈磁场和弹丸磁场两个磁场相互作用,产生电磁力发射弹丸,发射前弹丸要放置在线圈中间,发射过程中不必切断电源.
磁阻式线圈枪是根据磁阻变化作功,用导磁体做弹丸,线圈和弹丸组成一个电感,发射前弹丸要放置在线圈一侧,这时磁阻最大,电感最小,线圈通电后,电磁力作功使磁阻减小,弹丸向线圈中点运动,运动到中点,磁阻最小,电感最大,这时就要切断电源,否则弹丸就会被吸住,因为再运动磁阻就会重新增大.
这么好的实验,今天才看到,可惜了。有时间慢慢看。
XXXXOST电路在大变比时效率极低,达不到90%以上,因为这时开关管工作在高压、大电流状态(原边的电流,副边的电压),损耗很大。
2.采用升压电感中心抽头的方式可以解决上述问题,即将MOSFET接在电感的中心抽头上,采用适当变比的耦合电感将电压升上去,这样就可以选择低压MOSFET了。
3.从原理上讲当SCR导通时,电池会通过BOOST电路的电感、二极管被短路,虽然时间很短,不知你们注意了没有?
XXXXOST电路在大变比时效率极低,达不到90%以上,因为这时开关管工作在高压、大电流状态(原边的电流,副边的电压),损耗很大。
2.采用升压电感中心抽头的方式可以解决上述问题,即将MOSFET接在电感的中心抽头上,采用适当变比的耦合电感将电压升上去,这样就可以选择低压MOSFET了。
3.从原理上讲当SCR导通时,电池会通过BOOST电路的电感、二极管被短路,虽然时间很短,不知你们注意了没有?
楼上的仔细分析一下,电感电流滞后对电源短路没有什么影响。储能电容电压和电感电流成正交关系,当电感电流最大时,电容电压则跌落到零,此时就相当于电源短路。
而且用BOOST电路来实现十几倍的升压是不合理的,我见到的任何一个正规电源里都没这样做。效率太低,这意味着充电时间很长,达不到实战要求。
我在hk 找到一個2.5v,3.3F 的電容,在做電磁槍有用嗎.....?
从头到尾看完了,我也来顶一下。我虽然理科出身,大学里却正在学物理专业。很多你们的电子名词都不太懂啊。期待各位达人进一步的成果
是要给电流“刹车”吗?在线圈上串联一个同样大小的电容,利用LC谐振产生负半周就是了
不是磁阻式的,磁阻式单级发射初速度越快,效率越低。在高初速发射(须采用高压〉5000伏)时,线圈的磁场已远大于铁芯的饱和磁感应强度,因导磁体(铁芯)早已饱和,所以造成磁阻变化率太小(电感梯度太小,电感梯度决定着绝对效率)。也正因为这样,磁阻式可以采用电解电容(内阻大,电感大),在低压(〈1000伏)小电流下(〈1000安)工作。
导轨式的用电流最大(10万安以上,否则要么不动,要么效率太低,增强导轨式的例外),导轨式的在发射很小的弹丸时,效率也可作到很高。但对个人来说,机械加工难度太大,大容量100uf以上,高电压10000伏以上,电容体积太大,成本太高。做好后也将超出枪的概念。
线圈式的居中,1万安的电流就可工作了,我用的是同步感应式的,或者说是磁场重接式的。
时段 | 个数 |
---|---|
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 | {{f.fileCount}} |
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。