Проект трехступенчатого гаусс гана

Проект трехступенчатого Гаусс Гана

Проект трехступенчатого Гаусс Гана

Проект был начат в 2011 году.Это был проект подразумевающий полностью автономную автоматическую систему для развлекательных целей, с энергией снаряда порядка 6-7Дж, что сравнимо с пневматикой. Планировалось 3 автоматических ступеней с запуском от оптических датчиков, плюс мощный инжектор-ударник засылающий снаряд из магазина в ствол.

Компоновка планировалась такой:

Тоесть класический Булл-пап, что позволило вынести тяжелые аккумуляторы в приклад и тем самым сместить центр тяжести ближе к ручке.

Схема выглядит так:

Блок управления в последствии был разделен на блок управления силовым блоком и блок общего управления.  Блок конденсаторов и блок коммутации были обьеденены в один. Так-же были разработаны резервные системы.  Из них были собраны блок управления силовым блоком, силовой блок, преобразователь, распределитель напряжений, часть блока индикации.

Блок Управления Силовой Частью

Представляет собой 3 компаратора с оптическими датчиками.

Каждый датчик имеет свой компаратор. Это сделано для повышения надежности, так при выходе из строя одной микросхемы откажет только одна ступень, а не 2. При перекрытии снарядом луча датчика сопротивление фототранзистора меняется и срабатывает компаратор. При классической тиристорной коммутации управляющие выводы тиристоров можно подключать напрямую к выходам компараторов.

Датчики необходимо устанавливать так:

А устройство выглядит так:

Силовой Блок

Силовой блок имеет следующую простую схему:

Конденсаторы C1-C4 имеют напряжение 450В и емкость 560мкФ. Диоды VD1-VD5 применены типа HER307/ В качестве коммутации применены силовые тиристоры VT1-VT4 типа 70TPS12. 

Собранный блок подключенный к блоку управления на фото ниже:

Преобразователь

Преобразователь был применен низковольтный, подробнее о нем можно узнать здесь

Блок распределения напряжений

Блок распределения напряжений реализован банальным конденсаторным фильтром с силовым выключателем питания и индикатором, оповещающим процесс заряда аккумуляторов. Блок имеет 2 выхода- первый силовой, второй на все остальное. Так-же он имеет выводы для подключения зарядного устройства.

На фото блок распределения крайний справа сверху:

В нижнем левом углу резервный преобразователь, он был собран по самой простой схеме на NE555 и IRL3705 и имеет мощность около 40Вт. Предполагалось использовать его с отдельным небольшим аккумулятором, включая резервную систему при отказе основной или разряде основного аккумулятора.

Используя резервный преобразователь были произведены предварительные проверки катушек и проверялась возможность использования свинцовых аккумуляторов. На видео одноступенчатая модель стреляет в сосновую доску. Пуля со специальным наконечником повышенной пробивной способности входит в дерево на 5мм.

Универсальная ступень

В пределах проекта так-же разрабатывалась универсальная ступень, как главный блок для следующих проектов.

Эта схема представляет собой блок для электромагнитного ускорителя, на основе которого можно собрать многоступенчатый ускоритель с числом ступеней до 20. Ступень имеет классическую тиристорную коммутацию и оптический датчик. Энергия накачиваемая в конденсаторы- 100Дж. Кпд около 2х процентов.

Использован 70Вт преобразователь с задающим генератором на микросхеме NE555 и силовым полевым транзистором IRL3705.

Между транзистором и выходом микросхемы предусмотрен повторитель на комплементарной паре транзисторов, необходимый для снижения нагрузки на микросхему.

Компаратор оптического датчика собран на микросхеме LM358, он управляет тиристором, подключая конденсаторы к обмотке при прохождении снарядом датчика. Параллельно трансформатору и ускоряющей катушки применены хорошие снабберные цепи.

Методы повышения КПД

Так-же рассматривались методы повышения КПД, такие как магнитопровод, охлаждение катушек и рекуперация энергии. О последней расскажу подробнее.

ГауссГан имеет очень малый КПД, люди работающие в этой области давно разыскивают способы повышения КПД. Одним из таких способов является рекуперация. Суть ее состоит в том чтобы вернуть не используемую энергию в катушке обратно в конденсаторы.

Таким образом энергия индуцируемого обратного импульса не уходит в никуда и не цепляет снаряд остаточным магнитным полем, а закачивается обратно в конденсаторы.

Этим способом можно вернуть до 30 процентов энергии, что в свою очередь повысит КПД на 3-4 процента и уменьшит время перезарядки, увеличив скорострельность в автоматических системах. И так- схема на примере трехступенчатого ускорителя.

Для гальванической развязки в цепи управления тиристоров использованы трансформаторы T1-T3. Рассмотрим работу одной ступени.

Подаем напряжение заряда конденсаторов, через VD1 конденсатор С1 заряжается до номинального напряжения, пушка готова к выстрелу. При подаче импульса на вход IN1, он трансформируется трансформатором Т1, и попадает на управляющие выводы VT1 и VT2.

VT1 и VT2 открываются и соединяют катушку L1 с конденсатором C1. На графике ниже изображены процессы во время выстрела.

Больше всего нас интересует часть начиная с 0.40мсек, когда напряжение становится отрицательным. Именно это напряжение при помощи рекуперации можно поймать и вернуть в конденсаторы.

Когда напряжение становится отрицательным, оно проходя через VD4 и VD7 закачивается в накопитель следующей ступени. Этот процесс так-же срезает часть магнитного импульса, что позволяет избавится от тормозящего остаточного эффекта.

Остальные ступени работают подобно первой.

Статус проекта

Проект и мои разработки в этом направлении в общем были приостановлены. Вероятно в скором будущем я продолжу свои работы в этой области, но ничего не обещаю.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

  • ус.lay (29 Кб)
  • БУ.lay (34 Кб)

Источник: http://cxem.net/tesla/tesla33.php

Гаусс-ган, тезисы

?electronik_irk (electronik_irk) wrote,
2010-04-26 20:16:00electronik_irk
electronik_irk
2010-04-26 20:16:00

Первый тезис – в Гаусс-гане от напряжения ничего не зависит.

Ускорение пули зависит только от мощности, которую потребляет катушкаНа картинке я показал, что имея в своём распоряжении 100-Ваттный источник питания (напряжением что 100, что 14Вольт), получаем одинаковое магнитное поле.

Второй тезис – увеличиваем ускорение!

Чем больше ускорение пули – тем больше КПД. Даже так: чем быстрее пуля пролетит катушку – тем больше КПД. То есть увеличение начальной скорости пули повысит КПД.Школьные формулы:№1. Энергия пули Q = F * S№2. Тепловые потери в катушке Q = I * U * t№3 Энергия катушки равна:Q = L*I^2/2КПД = F*S/(F*S + I*U*t + L*I^2/2)Как видно, если уменьшить время до бесконечно малого, оставив при этом время прокачки катушки на приемлимом уровне – можно нефигово увеличить КПД.

Третий тезис – нужен многоступенчатый ускоритель.

Чтобы обеспечить максимальное ускорение на всём пути пули, надо иметь возможность отключения каждого витка соленоида. Магнитное поле внутри соленоида должно двигаться перед пулей.Конечно, через один толстый-толстый виток будет проблематично пропустить 1000А от источника питания 12В.

Значит, каждый виток безболезненно заменяем на несколько витков более тонкого провода (см рисунок, вариант слева).Получаем многоступенчатую систему! С тем лишь отличием от классических «многоступов», что одновременно активированы несколько ступеней.На каждую ступень можно будет закачивать ток примерно 100А – вполне небольшой ток. Один транзистор справится.

Если же одновременно будут активированы 20 ступеней, это уже 2000А.

Четвёртый тезис – ЛЭП на пулю.

Как я писал в прошлых постах, я думаю в качестве пули использовать катушку. Для демонстрации картинка с сайта http://www.coilgun.eclipse.co.uk/coilgun_basics_3.html

Но чтобы передать на пулю несколько киловатт электричества при напряжении 12В, скользящие контакты не годятся. Ток в 2 тысячи Ампер выжгет любыё щётки.

Для сравнения, в автомобильном генераторе щётки рассчитаны на ток 30АПоскольку моя цель – придумать систему в максимальным КПД, выстрел может быть и однократным. Пуля будет привязана гибким проводом к стволу. По окончании ускорения провод будет либо обрываться, либо – испаряться (при тысячах-то Ампер).

Но лучше чтобы он порвался, дышать парами меди не гуд. Дня этого последовательно с гибким проводом припаивается тонкая перемычка. Можно припаять сплавом Розе, который нагревшись до 100 градусов расплавится и освободит пулю.Вот из чего я буду делать ЛЭП до пули:Это – оплётка для выпайки.

Читайте также:  Жки дисплей показаний двух расходомеров

По сопротивлению эквивалентна проводу диаметром 0.75мм, но не сравнимо более мягкая по сравнению с одножильным проводом.

Пятый тезис – летающий колебательный контур

Как только пуля оторвалась, и полетела в свободный полёт – возникает ЭДС самоиндукции. Если через катушку тёк ток 1000А, то после отключения источника тока катушка постарается сохранить этот ток. Поскольку цепь разомкнута, напряжение при этом возрастает до невиданных значений. Киловольт – запросто.

И ток всё равно будет 1000А – будет воздушный пробой.Нам этого не надо. Для гашения ЭДС самоиндукции в пулю надо будет встроить конденсатор(параллельный колебательный контур).

Получаем летающий колебательный контур 🙂

Теоретически, можно попробовать оттолкнуться от получившегося в колебательном контуре магнитного поля, чтобы попусту не терять энергию, но я об этом пока не хочу думать.

Источник: https://electronik-irk.livejournal.com/6729.html

Проект трехступенчатого гаус гана

Компонування планувалася такою:

Тобто класичний Булл-пап, що дозволило винести важкі акумулятори в приклад і тим самим змістити центр ваги ближче до ручки.

Схема виглядає так:

Блок управління в подальшому було поділено на блок управління силовим блоком і блок загального управління. Блок конденсаторів і блок комутації були об'єднані в один. Так-же були розроблені резервні системи. З них були зібрані блок управління силовим блоком, силовий блок, перетворювач, розподільник напруги, частина блоку індикації.

Блок Управління Силовий Частиною

Являє собою 3 компаратора з оптичними датчиками.

Кожен датчик має свій компаратор. Це зроблено для підвищення надійності, так при виході з ладу однієї мікросхеми відмовить тільки один щабель, а не 2. При перекритті снарядом променя датчика опір фототранзистор змінюється і спрацьовує компаратор. При класичної тиристорної комутації керуючі висновки тиристорів можна підключати безпосередньо до виходів компараторів.

Датчики необхідно встановлювати так:

А пристрій виглядає так:

Силовий блок має наступну просту схему:

Конденсатори C1-C4 мають напругу 450В і ємність 560мкФ. Діоди VD1-VD5 застосовані типу HER307 / Як комутації застосовані силові тиристори VT1-VT4 типу 70TPS12.

Зібраний блок підключений до блоку управління на фото нижче:

Блок розподілу напружень

Блок розподілу напружень реалізований банальним конденсаторним фільтром з силовим вимикачем харчування і індикатором, що сповіщає процес заряду акумуляторів. Блок має 2 вихода- перший силовий, другий на все інше. Так-же він має висновки для підключення зарядного пристрою.

На фото блок розподілу крайній праворуч зверху:

У нижньому лівому кутку резервний перетворювач, він був зібраний за найпростішою схемою на NE555 і IRL3705 і має потужність близько 40Вт. Передбачалося використовувати його з окремим невеликим акумулятором, включаючи резервну систему при відмові основної або розряді основного акумулятора.

У межах проекту так-же розроблялася універсальна щабель, як головний блок для наступних проектів.

Ця схема являє собою блок для електромагнітного прискорювача, на основі якого можна зібрати багатоступінчастий прискорювач з числом ступенів до 20. Ступень має класичну тиристорну комутацію і оптичний датчик. Енергія накачувати в конденсатори-100Дж. Ккд близько 2х відсотків.

Використаний 70Вт перетворювач з генератором, що задає на мікросхемі NE555 і силовим польовим транзистором IRL3705.

Між транзистором і виходом мікросхеми передбачений повторювач на комплементарної парі транзисторів, необхідний для зниження навантаження на мікросхему.

Компаратор оптичного датчика зібраний на мікросхемі LM358, він управляє тиристором, підключаючи конденсатори до обмотці при проходженні снарядом датчика. Паралельно трансформатору і прискорює котушки застосовані хороші снабберние ланцюга.

Методи підвищення ККД

Так-же розглядалися методи підвищення ККД, такі як муздрамтеатр, охолодження котушок і рекуперація енергії. Про останню розповім докладніше.

ГауссГан має дуже малий ККД, люди працюють в цій галузі давно розшукують способи підвищення ККД. Одним з таких способів є рекуперація. Суть її полягає в тому щоб повернути яка не використовується енергію в котушці назад в конденсатори.

Таким чином енергія индуцируемого зворотного імпульсу не йде в нікуди і не чіпляє снаряд залишковим магнітним полем, а закачується назад в конденсатори.

Цим способом можна повернути до 30 відсотків енергії, що в свою чергу підвищить ККД на 3-4 відсотки і зменшить час перезарядки, збільшивши скорострільність в автоматичних системах. І так-схема на прикладі трехступенчатого прискорювача.

Для гальванічної розв'язки в колі управління тиристорів використані трансформатори T1-T3. Розглянемо роботу одного ступеня.

Подаємо напругу заряду конденсаторів, через VD1 конденсатор С1 заряджається до номінального напруги, гармата готова до пострілу. При подачі імпульсу на вхід IN1, він трансформується трансформатором Т1, і потрапляє на керуючі висновки VT1 ​​і VT2.

VT1 і VT2 відкриваються і з'єднують котушку L1 з конденсатором C1. На графіку нижче зображені процеси під час пострілу.

Найбільше нас цікавить частина починаючи з 0.40мсек, коли напруга стає негативним. Саме ця напруга за допомогою рекуперації можна зловити і повернути в конденсатори.

Коли напруга стає негативним, воно проходячи через VD4 і VD7 закачується в накопичувач наступному ступені.

Цей процес так-же зрізає частину магнітного імпульсу, що дозволяє позбавиться від гальмуючого залишкового ефекту. Решта частин працюють подібно першої.

Проект і мої розробки в цьому напрямку в загальному були припинені. Ймовірно в недалекому майбутньому я продовжу свої роботи в цій області, але нічого не обіцяю.

список радіоелементів

Респект, але дивлюся на схему і бачу. 1) 7-2 варто переменнік, потрібен додатковий резистор послідовно (хоча б на 680 Ом). 2) Кап паралельно резистору в фільтрі гасіння зворотного струму. 3) Випрямляючий діод тримає 2 ампера, немає сенсу паралелі два.

А так відмінний проект! Давно хочу зробити собі триступеневий.

Источник: http://jak.magey.com.ua/articles/proekt-trehstupenchatogo-gaus-gana.html

Простая Гаусс-пушка на конденсаторах

Facebook

ВКонтакте

Twitter

Google+

ОК

В статье будет рассмотрен пример создания простейшей Гаусс-пушки. Суть устройства заключается в том, что оно работает на электромагнитном поле, то есть заряд запускается в полет при помощи электричества. Собирается такая пушка очень просто, при наличии всех необходимых материалов на сборку уходит около часа.

Конечно, мощность пушки не велика, так как ее КПД составляет всего лишь 1%, но этого вполне хватает, чтобы пробить картон или пивную банку. Для накопления заряда используются легкодоступные конденсаторы, а источником напряжения является обычная розетка, то есть 220В переменного тока.

Стрелять пушка может стальными шариками или дротиками, которые можно сделать из гвоздей.

Материалы и инструменты для сборки:

– лампочка (220В, 60 Ватт) с патроном;- провода;- конденсаторы (можно достать с компьютерного блока питания);- диоды;- металлические и пластиковые трубки;- медный лакированный провод;- клей (подойдет Titan);- паяльник с припоем;- изолента.
Процесс изготовления Гаусс-пушки:

Шаг первый. Как устроена пушка

Чтобы понять, как работает пушка, предлагается изучить схему. Она очень простая, здесь нет преобразователей, работает все от сети 220В. Цепь состоит из конденсаторов, которые накапливают заряд, диода (необходим для выравнивания переменного тока), катушки (собственно сам электромагнит), а также лампочки, которая будет ограничивать ток зарядки конденсаторов.

Читайте также:  Регулируемая электронная нагрузка мощностью 30 вт

Шаг второй. Изготавливаем катушкуКатушка будет работать как электромагнит, когда на нее будет поступать напряжение от конденсаторов. Для изготовления катушки будет необходим лакированный провод, толщина которого составляет не менее 0.7 мм. Наматывается провод на пластиковую или металлическую трубочку, она также будет выступать в качестве ствола.

Провод нужно наматывать аккуратно, ровно, виток за витком. Когда будет намотан первый слой, его нужно зафиксировать с помощью клея. Затем сверху наматывается новый слой. Чтобы выровнять витки, можно использовать деревянные предметы или бамбучины. В итоге катушка должна принять такой вид, как можно увидеть на фото.

Шаг третий.

Делаем батарею конденсаторов Батарея конденсаторов является источником питания пушки. Чем больше будет конденсаторов, тем больший заряд они смогут накопить, а значит, тем мощнее будет стрелять пушка. Для этих целей отлично подойдут конденсаторы от компьютерного блока питания, их номинальное напряжение составляет 200В.

Что касается емкости, то это может быть 470 мкФ либо 560 мкФ. Всего автор использует шесть конденсаторов, они соединяются с помощью паяльника и проводов параллельно.
Шаг четвертый. Завершающий этап сборкиДля зарядки подобных конденсаторов понадобится постоянный ток, чтобы его получить, будут нужны диоды.

Такие диоды можно найти опять же в компьютерном блоке питания. Чтобы система была надежной, можно установить параллельно 4 и более диодов. Минус диода должен подключаться к плюсу конденсатора, или наоборот.Помимо всего прочего в цепь включается лампочка, она выполняет задачу резистора и не позволяет конденсаторам перезарядиться до состояния пробоя.

Также лампочка выполнят роль индикатора зарядки, по ней можно определять, когда конденсаторы будут заряжены и можно делать выстрел.Что же касается курка, то для выстрелов понадобится переключатель, а лучше всего тумблер. Важно, чтобы переключатель или тумблер мог выдерживать высокие нагрузки.

Вот и все, самоделку можно считать законченной.

Теперь для ствола нужно изготовить простую рукоятку, чтобы пушку можно было держать, а также безопасно и удобно расположить лампочку, тумблер и батарею с конденсаторами.

Для выстрела нужно дождаться, пока конденсаторы зарядятся, при этом лампочка будет светиться более тускло, чем на начальной стадии зарядки. В качестве снарядов подойдут металлические шарики или дротики.

Здесь уже нужно будет подбирать оптимальное расстояние от катушки до снаряда экспериментальным путем. Самое главное – соблюдать технику безопасности, так как испытания пушки проходят при высоком напряжении.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Идея

Описание

Исполнение

Итоговая оценка: 10

Источник: https://USamodelkina.ru/7517-prostaya-gauss-pushka-na-kondensatorah.html

Гаусс ган

Добрый день дорогие радиолюбители. Каждый из вас хоть раз в жизни хотел собрать Гаусс гана, иными словами пушку Гаусса. Сегодня будет рассмотрен вариант, пожалуй одной из самых простых схем реализации проекта. Основная часть Гаусс пушки – преобразователь напряжения. В данной схеме использован достаточно простой и мощный преобразователь напряжение на основе контроллера.

Микросхема играет роль генератора импульсов. Схематическая развязка выполнена таким образом, что микросхема вырабатывает импульсы с частотой 50 кГц. Напряжение импульсов составляет 9 вольт, этого достаточно для срабатывания мощного полевого транзистора. Желательно использовать полевики серии ирф3205 или ирл3705.

Транзистор укреплен на теплоотвод, удобно использовать теплоотводы от блоков питания АТ или АТХ. Мощность преобразователя 70 – 80 ватт, что дает возможность заряжать емкость в 2000 микрофарад почти за секунду. Применены конденсаторы с напряжением 400 вольт, суммарная емкость 4 – х конденсаторов составляет 13200 микрофарад.

Резистор 820 ом подобрать на 2 ватта, поскольку он будет греться.

Трансформатор намотан на чашках, хотя можно использовать ш – образный трансформатор от компьютерных блоков питания ( тот , что побольше ). Первичная обмотка содержит всего 5 витков, намотана тремя жилами провода с диаметром 0,7 мм каждая жила.

Вторичная обмотка содержит всего 12 витков провода с диаметром 0,4 – 0,7 мм, межслойные изоляции не нужны. Особенность данного преобразователя то, что зарядка конденсаторов автоматическим образом отключается, как только напряжение на конденсаторах достигает 300 вольт.

Светодиод подсказывает о полной зарядке конденсаторов.

Пушка – выполнена на пластмассовой трубе с диаметром 8 – 9 мм. Катушка содержит 50 витков провода с диаметром 0,7 – 0,8 мм.

Снарядами служат заостренные железные стержни с длиной 3 см и с диаметром 7 мм, они свободно входят и выходят в трубу. После зарядки конденсаторов весь их потенциал передается катушке.

Замыкать цепь нужно мощной кнопкой на 5 – 10 ампер. На выходе из трубы скорость снаряда достигает- 50 м/сек.

ВНИМАНИЕ !!! Не направлять пушку на людей ! последствия могут быть трагическими, поскольку мощность достаточна для того, чтобы снаряд проник в тело человека.

Питанием может служить любой источник постоянного напряжения, который способен отдавать в нагрузку более 3 – х ампер тока. Напряжение питания от 9 до 18 вольт ( стандарт 12 вольт ). Удобно использовать аккумуляторы от бесперебойников. Ток потребления преобразователя достигает 12 ампер.

Коментарии:

  • ВКонтакте
  • Коментарии

Источник: http://cxemy.ru/index.php/2011-11-14-11-38-44/381-2012-10-31-06-30-51.html

Проект трехступенчатого Гаусс Гана

Проект трехступенчатого Гаусс Гана

Проект трехступенчатого Гаусс Гана

Проект был начат в 2011 году. Это был проект подразумевающий вполне автономную автоматическую систему для веселительных целей, с энергией снаряда порядка 6-7Дж, что сопоставимо с пневматикой. Планировалось 3 автоматических ступеней с пуском от оптических датчиков, плюс мощнейший инжектор-ударник засылающий снаряд из магазина в ствол.

Сборка планировалась таковой:

Тоесть класический Булл-пап, что позволило вынести томные батареи в приклад и тем сдвинуть центр масс поближе к ручке.

Схема смотрится так:

Блок управления в последствии был разбит на блок управления силовым блоком и блок общего управления. Блок конденсаторов и блок коммутации были обьеденены в один. Так-же были разработаны запасные системы. Из их были собраны блок управления силовым блоком, силовой блок, преобразователь, распределитель напряжений, часть блока индикации.

Блок Управления Силовой Частью

Представляет собой 3 компаратора с оптическими датчиками.

Каждый датчик имеет собственный компаратор. Это изготовлено для увеличения надежности, так при выходе из строя одной микросхемы откажет только одна ступень, а не 2. При перекрытии снарядом луча датчика сопротивление фототранзистора изменяется и срабатывает компаратор. При традиционной тиристорной коммутации управляющие выводы тиристоров можно подключать впрямую к выходам компараторов.

Датчики нужно устанавливать так:

А устройство смотрится так:

Силовой Блок

Силовой блок имеет последующую ординарную схему:

Конденсаторы C1-C4 имеют напряжение 450В и емкость 560мкФ. Диоды VD1-VD5 использованы типа HER307/ В качестве коммутации использованы силовые тиристоры VT1-VT4 типа 70TPS12.

Собранный блок присоединенный к блоку управления на фото ниже:

Преобразователь

Преобразователь был использован низковольтный, подробнее о нем можно выяснить тут

Блок рассредотачивания напряжений

Блок рассредотачивания напряжений реализован очевидным конденсаторным фильтром с силовым выключателем питания и индикатором, оповещающим процесс заряда аккумов. Блок имеет 2 выхода — 1-ый силовой, 2-ой на все другое. Так-же он имеет выводы для подключения зарядного устройства.

На фото блок рассредотачивания последний справа сверху:

В нижнем левом углу запасный преобразователь, он был собран по самой обычной схеме на NE555 и IRL3705 и имеет мощность около 40Вт. Предполагалось использовать его с отдельным маленьким аккумом, включая запасную систему при отказе основной либо разряде основного аккума.

Используя запасный преобразователь были произведены подготовительные проверки катушек и проверялась возможность использования свинцовых аккумов. На видео одноступенчатая модель стреляет в сосновую доску. Пуля со особым наконечником завышенной пробивной возможности заходит в дерево на 5мм.

Универсальная ступень

В границах проекта так-же разрабатывалась универсальная ступень, как главный блок для последующих проектов.

Эта схема представляет собой блок для электрического ускорителя, на базе которого можно собрать многоступенчатый ускоритель с числом ступеней до 20. Ступень имеет традиционную тиристорную коммутацию и оптический датчик. Энергия накачиваемая в конденсаторы — 100Дж. Кпд около 2х процентов.

Применен 70Вт преобразователь с задающим генератором на микросхеме NE555 и силовым полевым транзистором IRL3705.

Меж транзистором и выходом микросхемы предусмотрен повторитель на комплементарной паре транзисторов, нужный для понижения нагрузки на микросхему.

Компаратор оптического датчика собран на микросхеме LM358, он управляет тиристором, подключая конденсаторы к обмотке при прохождении снарядом датчика. Параллельно трансформатору и ускоряющей катушки использованы отличные снабберные цепи.

Способы увеличения КПД

Так-же рассматривались способы увеличения КПД, такие как магнитопровод, остывание катушек и рекуперация энергии. О последней расскажу подробнее.

ГауссГан имеет очень малый КПД, люди работающие в этой области издавна разыскивают методы увеличения КПД. Одним из таких методов является рекуперация. Сущность ее заключается в том чтоб возвратить не применяемую энергию в катушке назад в конденсаторы.

Таким макаром энергия индуцируемого оборотного импульса не уходит в никуда и не цепляет снаряд остаточным магнитным полем, а закачивается назад в конденсаторы.

Этим методом можно возвратить до 30 процентов энергии, что в свою очередь повысит КПД на 3-4 процента и уменьшит время перезарядки, увеличив скорострельность в автоматических системах. И так — схема на примере трехступенчатого ускорителя.

Для гальванической развязки в цепи управления тиристоров применены трансформаторы T1-T3. Разглядим работу одной ступени.

Подаем напряжение заряда конденсаторов, через VD1 конденсатор С1 заряжается до номинального напряжения, пушка готова к выстрелу. При подаче импульса на вход IN1, он трансформируется трансформатором Т1, и попадает на управляющие выводы VT1 и VT2.

VT1 и VT2 открываются и соединяют катушку L1 с конденсатором C1. На графике ниже изображены процессы во время выстрела.

Больше всего нас интересует часть начиная с 0.40мсек, когда напряжение становится отрицательным. Конкретно это напряжение с помощью рекуперации можно изловить и возвратить в конденсаторы.

Когда напряжение становится отрицательным, оно проходя через VD4 и VD7 закачивается в накопитель последующей ступени. Этот процесс так-же срезает часть магнитного импульса, что позволяет избавится от тормозящего остаточного эффекта.

Другие ступени работают подобно первой.

Статус проекта

Проект и мои разработки в этом направлении в общем были приостановлены. Возможно в скором будущем я продолжу свои работы в этой области, но ничего не обещаю.

Перечень радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот Блок управления силовой частью Операционный усилитель LM358 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Линейный регулятор1 Поиск в win-sourceВ блокнот ФототранзисторSFH3093 Поиск в win-sourceВ блокнот СветодиодSFH4093 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор100 мкФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 470 Ом 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 2.2 кОм 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 3.5 кОм 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 10 кОм 3 Поиск в win-sourceВ блокнотСиловой блокVT1-VT4 Тиристор70TPS124 Поиск в win-sourceВ блокнотVD1-VD5 Выпрямительный диодик HER307 5 Поиск в win-sourceВ блокнотC1-C4 Конденсатор560 мкФ 450 В4 Поиск в win-sourceВ блокнотL1-L4 Катушка индуктивности4 Поиск в win-sourceВ блокнотПреобразователь Программируемый таймер и осциллятор LM555 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Линейный регуляторL78S15CV1 Поиск в win-sourceВ блокнот Компаратор LM393 2 Поиск в win-sourceВ блокнот Биполярный транзистор MPSA42 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Биполярный транзистор MPSA92 1 Поиск в win-sourceВ блокнот MOSFET-транзистор IRL2505 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Стабилитрон BZX55C5V1 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Выпрямительный диодик HER207 2 Поиск в win-sourceВ блокнот Выпрямительный диодик HER307 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Диодик Шоттки 1N5817 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Светодиод2 Поиск в win-sourceВ блокнот Электролитический конденсатор470 мкФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Электролитический конденсатор2200 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот Электролитический конденсатор220 мкФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор10 мкФ 450 В2 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор1 мкФ 630 В1 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор10 нФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор100 нФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 10 МОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 300 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 15 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 6.8 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 2.4 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 1 кОм 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 100 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 30 Ом 2 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 20 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 5 Ом 2 Поиск в win-sourceВ блокнотT1 Трансформатор1 Поиск в win-sourceВ блокнотБлок рассредотачивания напряженийVD1, VD2 Диодик2 Поиск в win-sourceВ блокнот Светодиод1 Поиск в win-sourceВ блокнотC1-C4 Конденсатор4 Поиск в win-sourceВ блокнотR1 Резистор 10 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнотR2 Резистор 1 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Выключатель1 Поиск в win-sourceВ блокнот Батарея1 Поиск в win-sourceВ блокнотУниверсальная ступень Программируемый таймер и осциллятор LM555 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Операционный усилитель LM358 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Линейный регулятор LM7812 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Биполярный транзистор BC547 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Биполярный транзистор BC307 1 Поиск в win-sourceВ блокнот MOSFET-транзистор AUIRL3705N 1 Поиск в win-sourceВ блокнот ФототранзисторSFH3091 Поиск в win-sourceВ блокнот Тиристор25 А1 Поиск в win-sourceВ блокнот Выпрямительный диодик HER207 3 Поиск в win-sourceВ блокнот Диодик20 А1 Поиск в win-sourceВ блокнот Диодик50 А1 Поиск в win-sourceВ блокнот СветодиодSFH4091 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор2200 мкФ 25 В1 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор470 мкФ 450 В2 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор100 мкФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор1 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор1 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор10 нФ2 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 47 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 10 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 3.5 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 2.2 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 1 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 470 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 150 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Резистор 10 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнот Трансформатор1 Поиск в win-sourceВ блокнот Катушка индуктивности1 Поиск в win-sourceВ блокнотСпособы увеличения КПДVT1-VT4 Тиристор6 Поиск в win-sourceВ блокнотVD1-VD9 Диодик9 Поиск в win-sourceВ блокнотC1-C3 Конденсатор3 Поиск в win-sourceВ блокнотT1-T3 Трансформатор3 Поиск в win-sourceВ блокнотL1-L3 Катушка индуктивности3 Поиск в win-sourceВ блокнотДобавить все

Скачать перечень частей (PDF)

ус. lay (29 Кб) БУ. lay (34 Кб)
Гаусс пушка Sprint-Layout

Источник: http://bloggoda.ru/2018/03/03/proekt-trexstupenchatogo-gauss-gana/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector