电磁枪制作日记(二阶段)
阿丕2006/06/22电磁炮 IP:广东

与初期的实验相比,我和安酷讨论了很多细节问题,最后我决定了以下几方面的改进:

1.放弃采用SCR作为控制,而采用IGBT来继续接下来的制作

2.放弃采用光电等传感器来控制通断电时间,更换为单片机控制

3.将单级线圈的缠绕方式由原来的单线缠绕更换为三线并行缠绕,最终保证600A,600圈左右的线圈参数

第二阶段的实验,着重强调在小尺寸条件下的威力提高。因此任何有助于威力提高的措施都将被积极的运用到实验中。包括采用昂贵的IGBT来保证性能提升,采用更复杂的绕线方式来获得大电流和更多的缠绕圈数等。

目前进展状况为:

完成控制电路焊接;完成线圈绕制;原本定于今天购买的IGBT由于琐事将在明天完成购买和对应电路焊接;驱动电路将稍后完成。

目前完整的电磁枪工作模块包括:

1.控制模块,控制线圈通断电时间及充电等

2.驱动模块,负责将控制模块的信号增强,开启或者断开线圈回路

3.升压模块,对高压电容充电

4.能源模块,包括电池,电容,提供电磁枪发射所需的所有能量

设计目标为:保证弹丸速度大于40M/S,在单级线圈条件下超过俄罗斯爱好者制作结果。

(注意:由于电磁枪本身的特殊性,我无法保证在近似参数条件下,大家都可以得到同样的结果,因此任何希望自制电磁枪的朋友,请在充分了解后开始自己的制作。同时,电磁枪的威力介于40-60M/S,能量可以达到20焦耳甚至更多,请务必注意人身安全)

实际实验大概还需要1个月时间来进行充分的调试。所以请大家耐心等待。

同时欢迎各位提出各种意见和建议,在此一并感谢安酷等朋友的帮助。

来自:物理高能技术 / 电磁炮
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~~空空如也
阿丕 作者
18年8个月前 IP:未同步
8249

既然采用单片机,就没有必要采用传感器,通过计算得到通断电时间,直接控制就可以了。

这样可以获得比较好的系统可靠性,有传感器的话,抗震动等不好

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阿丕作者
18年7个月前 IP:未同步
8261
由于刚开始工作,所以时间特别紧张,最要命的是难找到一台电脑。所以制作时间可能要后延几个月,在此向关注电磁枪的朋友道歉,同时邀请安酷继续组织接下来的讨论。
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阿丕作者
18年6个月前 IP:未同步
8266

希望各位继续努力,我开始可以抽时间处理电磁枪部分的问题了。但是现在难题还是在控制驱动电路上,需要花点时间。

建议制作中的各位朋友把进度相关图片等资料贴到坛子里,供大家学习讨论,这样也有助于带动更多的朋友

[em01]
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阿丕作者
18年6个月前 IP:未同步
8268

我争取尽快将电路部分的原理绘制出来,中间需要大家的帮助,特别是电路驱动部分。由于目前我没有PC,所以完成有点困难。大家可以把自己的电路贴出来,到时候标准化也比较容易点

[em05]
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阿丕作者
18年6个月前 IP:未同步
8269

设计制造标准

1.三发点射方式

考虑到供能电容和IGBT的使用,储能回收得到了明显的提高,但是充电速度还难以保证连射

2.级连增速

单线圈不足以提供足够的速度,所以采用多级线圈来保证弹丸100M/S左右非常必要

3.环境适应性

包括抗摔等技术要求

4.无托步枪外形设计

级连线圈会增加全枪的长度,采用无托方案可以减少重量分配对瞄准的影响

5.模块化部件

减少部件损坏对使用的影响,将电路设计为接插连接方式,便于迅速更换和性能提升

6.弹夹包含电池和子弹

弹药基数可以维持在50发甚至更多。

后续将作进一步解释。

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阿丕作者
18年5个月前 IP:未同步
8272

线圈要求:三线并行绕制线圈,具体参数待定

电池:15V电池组,提供所有能量

电流控制元件:IGBT G80N60并联

充电装置:BOOST充电

计时控制:PIC16F84A

保护:光电隔离

以上参数稍候

同时感谢个位对电磁枪的关注

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阿丕作者
18年5个月前 IP:未同步
8275

运用电磁方式将电能转换为磁场能量再转换为推杆等的动能推动子弹的方案的确可行,而且如果采用这样的方案,可以利用现成的计算公式,直流电磁铁方案获得压缩空气等来推动弹丸。但是这样的话就违背了最初电磁枪的意图。当然还有一种方法是在弹丸上缠绕线圈,电流产生的同极斥力可以提高发射威力。

发射单颗弹丸耗费能量是采用SCR等的情况,但是采用IGBT等就可以夹断电流,保存大量的能量供下一次发射使用。如果发射采用的电容容量足够,就有可能实现一定的连射效果

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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8276

其实,电磁发射方式有很多种,大家可以登陆到XXXXXXXXXXXXXXX了解更多的信息.

过去我和网站的管理者讨论过一种DISK SHOOTER,采用了一种新奇的方式发射碟片状弹丸,威力强劲.但遗憾的是他也不知道具体的计算方案和参数,说是通过IEEE得到的资料.

预计在购买电脑后,电磁枪方面的工作将逐步展开.欢迎大家继续发言

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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8278

标准的弹丸形状应该截面为梯形,同时采用铁氧体或者粉末状铁制造.具体的参数匹配等问题需要实验和更详细的计算来确认.HK007说的有道理.

国庆节解决了部分问题,现在开始可以编程并焊接电路了.但是我打算着重思考关于IGBT驱动部分,否则实验的结果很可能瞬间报废4个IGBT.同时,还需要选择合适的电池,现在的装置按照最小尺寸来设计.图片在实验效果出来后补充.

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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8279

计划采用的驱动电路,为IGBT提供约18V左右的电压,和不少于300MA的控制电流


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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8281

HK007的电路很不错,非常感谢。在IGBT驱动保护等方面,我的了解不多。

目前控制电压为5V,电流20MA(可以通过并联管脚增加到80MA),需要同时驱动3个IGBT(更改减少一个),各位还有什么好的驱动,希望发贴出来。谢谢。

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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8283

目前已经完成电容部分和控制IGBT的焊接工作。驱动部分将等到11月购置零件后。控制电路已经完成。预计本周内可以焊接好充电电路。

希望大家继续发言,改良电磁武器。

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阿丕作者
18年4个月前 IP:未同步
8285

过去采用过变压器,铁氧体的,但是要找工厂加工,感觉有点罗嗦。

各有喜好,总之,目的是提供大功率的充电,这对电磁枪很重要

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8292

这和弓提供弹性势能给箭,将箭发射出去是一个道理。老外叫磁阻式线圈枪(The Reluctance Coilgun)

安酷说的第二种的实际制作成果为牒片发射器(DISK SHOOTER),靠排斥力作用

第三种为轨道炮,效率高威力大,但是难以枪化。

原来老外的资料都介绍过,今天再看的时候居然没有了......

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8299

针对ahzds实验问题的部分解释:

1.目前的电磁枪尚在实验和改良中,烧管是必须的也是不可避免的,改良方面虽然有进展,但是还没有达到可以提供给大家参考的程度,因为很多问题要反复确认.不然做事就是半瓶醋.

2.IGBT的控制电压低于15V是无法承担大电流的,即使像G80N60这样的管子,能承受200A的电流,也是标明为瞬态

3.线圈和电容选择要适当,线圈保证绕数在300左右,电容电压400V以下,能量100-200焦耳就可以了,具体的参数关系仍然在摸索,老外的东西不是全抄的.

4.电磁枪是一种精密的电子装置,所以你的设计和布局都有很大的影响,千万不可以心急.

5.我的QQ号是:251685736

6.支持HK007的分析

7.一般情况下,子弹与线圈等长,发射时子弹的1/3进入线圈

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8308

群早就有了,群号在\"电磁枪制作日记\"里,我后天休息,那时可以上QQ将群号发给你

目前,电磁枪威力低于公安的杀伤标准.所以个人认为不用太在意,而且换其他名称的话反而似乎隐藏着什么,哈哈.

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8312

过去经常做更危险的实验,一直没有人管,所以现在散漫惯了.以后会注意的,谢谢大家的提醒.

电磁枪从诞生的时候就是以大威力的头衔出现,所以要向国家相关部门解释似乎不会太顺利.但是如果我们将名称更改,那么可能让后续的很多朋友与之擦肩而过,所以更改名称应该要比较合适,大家有好主意的话,尽管提.不方便直接讨论的东西,可以QQ联系.

补充一下当前的进展状况:

预计在11月结束前可以进行多次实验,目前缺乏的关键部件为\"充电电池\",全部电路已经焊接完毕.因为大学频繁实验的缘故,已经报废了12V铅酸电池和6V铅酸电池多个.刚在苏州找到对应的销售地点.

电磁枪本身就是双刃剑,所以军用和民用都有比较大的发展空间,我比较偏向军用方面,因为达到军用的级别意味着民用的问题已经解决了很多,可能有欠考虑的地方吧.比如首要问题就是威力提升困难.

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8318

2006.11.14

实验:验证装置工作的可靠性

实验准备:

1.充电部分确认

2.弹丸位置确认

3.电路再确认

4.电路固定与调整

5.试发射

实验效果:

实验次数>20次

电容组:250V 470UF*8(实际充电稳定电压231V)

发射后残电压:8-14V

刚开始将通断电时间调整为:2666US,弹丸反应迟缓,仅在王老吉上打出凹痕.分析电压认为通电时间太长.后将时间调整为:1333US,发现效果比较明显,可以出现明显凹痕,电压残余为8V左右.后续将时间调整为880US,成功穿出1MM孔,子弹反弹出2M外,铁罐打偏出0.5M(无配重).与计算相似,确切时间应该比880US还少,约500US左右.因为上班关系,后续实验改天进行.

实验发现问题:

采用400V的BOOST电路充电效果勉强,充电出现明显发热,固定用的502胶汽化了一部分.

IGBT仅采用一支,同时采用单线圈驱动发射,全部实验过程中没有出现烧毁元件现象.

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8320

BOOST最初是按照500V的充电电压设计的,所以在电感部分和频率部分都做了对应调整.也就是说它提供的初始电容电压为300V以上,对250V的电容充电,发热最明显的是电感.

按照电压分析,还需要将时间再作压缩,残余电压应该达到几十伏特左右.

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8329

补充说明一下:

目前采用的线圈并非三线并行缠绕,而是采用了过去绕制质量很好的一个线圈,电阻约1.4欧姆,线直径0.5.

计算达到最大电流的时间为500US,开通时间太长,造成了迅速的电压降,同时大幅度削弱了发射威力.

下一步计划继续更改关断时间,获得理想的效果.

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8331

目前全装置(电池除外)大小不超过手掌,图片后续补充.

建议大家参考安酷兄弟的方案,我的IGBT保护电路几乎没有任何改动的采纳了他的建议并获得了良好效果。

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阿丕作者
18年3个月前 IP:未同步
8337

arou,大家都是从烧管的年代过来的,一起加油吧.

达到上述威力不错,再把控制保护做好还会有新发现.

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阿丕作者
17年11个月前 IP:未同步
8341
建议找NE555电路集,里面含盖了类似的解决方案
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