Stap 3: Het ontwerp
Een bank van 40 330v photoflash condensatoren van 100uF capaciteit waar gebruikt waardoor een totale energiecapaciteit van 217.8J:
E = 1/2 CV ^ 2
E = 1/2 * 4000 x 10 ^(-6) * 330 ^ 2
E = 217.8J
Schakelen
Alleen vaste toestand switches zou werken voor dit project, zoals elke andere switches zou boog. Ik werd geleverd met een IGBT geschikt voor verwerking tot 1200V en 800A piek en een maximale volledige schakelen aan- en uitzetten tijd van 1300ns. Dit is snel genoeg en kan omgaan met veel meer volt dan nodig, maar de huidige is maar net genoeg. Er wordt overgeschakeld op maximaal +/-20v.
Opladen
Een 1, 5V tot 400 volt omvormer is opgenomen in de behuizing, zodat het apparaat ten laste van de AA batterijen, maar dit zou traag en verschillende batterijen per schot zou gebruiken. De belangrijkste opladen komt vanaf half gerectificeerd stopcontact met behulp van een gloeilamp als een opladen weerstand te geven van de niet-lineaire weerstand door de laadcyclus. UK elektriciteit is 240v RMS, die toen een halve golf gecorrigeerd met behulp van een diode komt uit bij 336v. Mijn condensatoren laden tot 330 volt zodat 336 perfect is en lichtnet zal toestaan me om op te laden de bank goedkoop en snel in vergelijking met de oplossing van de batterij. Een weerstand was geplaatst over de bank van de condensator te langzaam vervullen om ervoor te zorgen dat het altijd ongeladen wordt overgelaten.
Spanningsbewaking
Een eenvoudige voltmeter is aan de behuizing gemonteerd zodat de spanning over de condensator bank kan worden gecontroleerd in real time te controleren van de kosten staat en dubbel te controleren preventie van wanneer deze wordt overladen.
Projectiel afmetingen
Door vallen en opstaan en parameter schoonmaakacties vond ik de optimale set up voor verscheidene verschillende diameters van projectiel. De belangrijke resultaten zijn hieronder; alle waren beperkt tot ongeveer 800Amps, dus mijn IGBT aankon de huidige.
6mm Diameter
Het standaard 6mm spoel pistool met de vooraf bepaalde grenzen van bovenaf zou geven een ruwe maximum van 33,5 m/s en 3.6J kinetische energie op 15 lagen van 14AWG 30 mm lengte. De condensator bank was zo groot dat was kennelijk te veel macht om dumpen in een dergelijke kleine projectiel in één fase. Het projectiel grootte te klein was en een grotere projectiel nodig was. De grafiek van de simulatie is hieronder
10mm projectiel
Met behulp van een 10mm projectiel bleek dat een 40mm lengte spoel beste 10 lagen van draad gebruiken en produceren van 25.4 m/s, maar een meer redelijke 7.6J van kinetische energie zou zijn.
12mm projectiel
Met behulp van een 12mm projectiel een optimale lengte van 45mm werd gevonden met 9 lagen van 14AWG. Dit gaf een snelheid van 22,7 m/s en een kinetische energie van de 9.9J met een piek stroom van 811Amps.
15mm projectiel
Een optimale instellen met behulp van een 15mm projectiel en bleek te zijn van de 7 lagen van 50mm lengte 14AWG. Dit gaf een snelheid van 16.65 m/s en een kinetische energie van de 9.15J. Dit was minder dan de 12mm, dus de 12mm werd gebruikt.
