Многоступ

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Многоступ

Страницы: 1  новая тема

Автор Сообщение


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 13-01-2017 18:49
Доброго времени суток!
Вот решил я вернуться к теме гаусса. Планирую многоступ, 16-24 ступеней, на каждую ступень кондеры по 200в 2000мкф, ключ IRFP4668 управляются atmega64, ступени планирую распологать вплотную друг к другу, в перегородках между катушками фотодатчики. Мега по ним будет отслеживать перемещение снаряда и включать катушки в нужный момент. Время включения одинаковое для всех ступеней как и параметры катушек(кроме первой - разгонной) 100 мкс. в качеству ствола уже купил углепластиковую трубку 6*7*1000мм.
Параметры катушек: длина 20 мм, 70 витков провода диаметром 1,3мм.
Снаряд 6*20мм.
Хотел бы услышать Ваши замечания и предложения.
Пы.Сы. Сори за сумбур, случайно вспомнил про этот форум, и решил отписаться. Если будут какие вопросы, спрашивайте. Для первых 10 ступеней уже все купил, вот решил здесь спросить совета перед тем как все это собирать. Больше всего переживаю за полевики надеюсь выдержат.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 14-01-2017 04:45
полевики не выдержат, походу при 150-200В они дохнут от пары ампер при длинном импульсе (100мкс), при меньшем времени ток смерти будет чуть больше, но все равно мизерным


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 14-01-2017 16:03
так ониже на 130А постоянки, в импульсе за 500А держат.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 14-01-2017 19:04
даташит

страница 4, график Fig8. Обведенный пунктиром участок DC и есть безопасная область работы при постоянке если я правильно понял. Значения на порядке ниже тех что заявлены. 100А постоянки только в диапазоне пары вольт либо при повторяющихся импульсах длинной не больше 60мкс например.
также обратите внимание что в момент закрытия транзистора обратный выброс с катушки даст скачок напряжения гораздо выше напряжения на кондерах, т.е. выше 200В что прикончит транзистор в случае если его не убьет ток в момент коммутации.


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 14-01-2017 21:14
Спасибо. я действительно не обратил внимания на этот график. но он в принципе для повторяющихся импульсов, а у меня одиночные импульсы будут. обратная ЭДС сядет на шунтирующем диоде. если я не ошибаюсь обратная ЭДС будет противоположной полярности?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 14-01-2017 23:04
Надо считать и проверять. Я в этом не шарю, вон пулемет делает вид что шарит, но он тот еще гавнюк который не может связать двух слов так что вряд ли он поможет.
Дальше я пишу основываясь на моих знания, легко могу ошибаться в чем нибудь:

Есть несколько проблем из того что приходит в голову.
1. Максимальный ток, после подавления активного сопротивления катушки запросто может перескочить планку в пару сотен ампер.
2. Обратный выброс катушки. Амплитуда напряжения обратного импульса может запросто превышать в несколько раз начальное напряжение на конденсаторе.

Теперь подробней:
У транзистора есть такие параметры:
Eas (Single Pulse Avalanche Energy) показывающий максимальное количество энергии на стоке
Iar (Avalanche Current) - максимальный прерываемый ток, есть на графиках 14,15,22.
Ear (Repetitive Avalanche Energy) - максимальная энергия повторяющихся импульсов на стоке.

Смотрим на Iar (Fig14) показывающий силу тока и длительность импульса, смотрим самую верхнюю кривую для одиночного импульса. Получается что при 100А длительность импульса не может быть больше 3*10^-5 секунды ну или 10мкс. Если прикинуть что импульс должен действовать на пулю пролетающую 1см со скоростью 50 м/с то его длительность должна быть 200мкс. Смотрим на график и видим что для 200мкс максимальный ток будет чуть меньше 30А. И это для 50м/с! При меньших скоростях время возрастает до 1мс например и ток уже будет меньше 10А.

В итоге если индуктивность катушки будет очень маленькой то ток с легкостью превысит указанное значение и транзистору хана. Если индуктивность будет очень большой то ток не успеет возрасти и по току транзистор выживет, но тогда каждая последующая катушка будет работать все хуже и хуже и понадобится миллион ступеней для более менее нормальных скоростей.

Как решение - делать катушки с заведомо меньшей индуктивностью но городить схему защиты по току, т.е. транзистор в итоге не будет постоянно включен а в момент включения будет хреначить короткие импульсы.


По поводу обратного выброса с катушки. Чем больше ток вы развили в катушке и чем более резко вы его прерываете тем больше будет напряжение при выбросе. Прерывать импульс вам надо быстро чтобы катушка магнитным полем не хватала вылетающую пулю и не тормозила ее. Вся энергия катушки гасится за счет сопротивления цепи т.е. за счет сопротивления катушки и диода которые заведомо очень маленькие что приведет к затягиванию импульса. Чтобы погасить импульс надо также включать в цепь и сопротивление, но тогда из за того что импульс гасится быстро вы получите многократное превышение амплитуды напряжения. Это будет выглядеть как работа преобразователя напряжения на дросселе. В итоге опять же вам придется либо использовать более высоковольтный транзистор, либо следить за силой тока в катушке, либо использовать меньшее напряжение заряда конденсаторов т.д.





Ну и в целом при более детальном ковырянии всплывет еще куча параметров транзистора которые придется учитывать :)


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 15-01-2017 15:37
По поводу обратной эдс, хз попробую. а вось не сгорит))) по поводу длительности импульса, я выбрал 100мкс. прост от балды, в реале скорее всего будет меньше. дело в том что полевиком будет управлять мега, что даст возможность точно задавать время открытия и закрытия полевика. не вижу смысла открывать его сразу при вхождении снаряда в катушку, ведь максимальная сила втягивания будет когда снаряд почти полностью вошел в катушку. поэтому как мне кажется чем короче и мощнее будет импульс тем лучше. на практике длительность импульса будет ограничена лишь скоростью разряда кондеров и скоростью нарастания и спада тока в катушке. в любом случае это нужно будет проверять на практике. опять же в в документации зачастую приводятся характеристики с солидным запасом( эт я себя успокаиваю)

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 15-01-2017 17:25
Нет, максимальная сила будет не тогда когда снаряд почти вошел в катушку. Еще катушка включается тоже не мгновенно, сила тока нарастает плавно из за активного сопротивления катушки и соответственно сила втягивания тоже. Скорость нарастания тока напрямую зависит от напряжения и обратнопропорциональна индуктивности катушки


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 16-01-2017 11:10
Я это и имел в виду под словом "почти")))


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 16-01-2017 11:18
кстати, кто моделировал или на практике замерял, хоть примерно какая скорость нарастания и спада тока на катушке? я понимаю что она сильно зависит от кучи параметров, но хоть примерно, какого порядка?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1503
Добавлено: 16-01-2017 17:24
лол чо там моделировать формулы в любом учебнике электротехники.
если лень читать просто в симулятор пихай параметры
постоянная времени вроде как LR
неудобно тут формулы писать
https://ru.wikipedia.org/wiki/LR-%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%8C
это для вычисления напряжения на катушке

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 16-01-2017 21:15
Ну например тиристорный вариант,
445 В на кондере в 470мкф
около 400 витков (18 мм длина,26мм диаметр, провод 0.6мм)
начальная скорость пули нулевая, конечная 19м/с (2.5Дж)
пуля примерно 9х30мм
до максимума в 128А ток в катушке нарастает примерно за 1000 мкс
при этом до 100А примерно ток нарастает за 500мкс
максимальная сила втягивания пули в катушку в 189Н достигается на 1400мкс когда пуля утоплена на 5 мм в катушку
сила в 160Н достигается когда пуля утоплена в катушку примерно на 2.2мм на 1000мкс

максимальная скорость 20.6м/с но конечная только 19м/с из за хватания пули за жопу.

=========================================================================================
Если взять все тоже самое но начальная скорость пули уже 18м/с, и катушка длина 20мм, диаметр 18мм, 200 витков
до максимума в 270А ток нарастает примерно за 400мкс
сила втягивания нарастает до максимума в 250Н на 450мкс когда пуля погружена в катушку на 8-9мм
максимальная скорость на 1000мкс=29м/с, конечная 28.5 из за захвата за жопу.
========================================================================================
на третей ступени до максимума 300А сила тока нарастает уже за 300мкс и т.д.
========================================================================================




Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 18-01-2017 11:00
Спасибо за ответ, как сделаю первую пару катушек, посмотрю что у меня будет.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 18-01-2017 12:52
если не планируется токоограничение то я бы рекомендовал тогда начинать с самого короткого импульса


Группа: Незарегистрированные пользователи
Сообщений: 8
Добавлено: 18-01-2017 18:18
Ок спасибо за совет. Ограничение тока будет только за счет параметров катушки и напряжения на кондерах. Весь смысл моего эксперимента, проверить какой импульс могут выдержать данные полевики именно на практике. Я понимаю что их можно параллелить, или юзать более мощные, но это сильно ударит по цене.
Вообще вся задумка в том, чтобы создавать оч. мощный импульс в оптимальный момент времени, поидее это должно повысить КПД.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 833
Добавлено: 19-01-2017 22:46
результатом потом поделитесь)

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 47
Добавлено: 24-10-2017 23:04
Обратите внимание на первый график на третьей странице представленного выше даташита. Из него следует, что если управлять транзисторами напряжением в 5В (как на ардуино мега), то допустимые токи не велики, нужно управлять хотя бы 10 вольтами чтобы транзистор открывался полностью. Но тогда нужны усилители (или как они там называются, драйверы?), а с учетом такого количества катушек... Продумайте схему управления.

Страницы: 1  новая тема
Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Gauss tecnology / Многоступ

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи

KXK.RU