Svenska ElektronikForumet

Flyttar över hit från http://elektronikforumet.com/forum/view ... 11&t=39464, då det mer är ett projekt nu.
Så här tänkte jag:
Projektilvikt 20g (M8 skruv, typ)
4 st steg.
3300 uF per steg, 300V laddning.
Steg 1 : 11 lager, 40 varv/lager 1,5mm tråd: 1,45 mH, 0,397 ohm, T=2,9 ms, Imax= 304A
Steg 2 : 5 lager, 40 varv/ lager 1,5mm tråd: 150 uH, 0,12 ohm, T=0,95 ms, Imax=968A
Steg 3 : 4 lager, 40 varv/lager 1,5mm tråd: 84 uH, 0,087 ohm, T= 0,71 ms, Imax= 1300A
Steg 4 : 3 lager, 40 varv/lager 1,5mm tråd: 42 uH, 0,061 ohm, T= 0,5 ms, Imax =1850A

Samtliga spolar med en ID om 10mm och en längd om 60mm

Som tyristor funderar jag på en S4035K från BHIAB, Visserligen finns inte "K" varianten med i databladet.
Det är en 400V/35A tyristor, men om jag tolkar databladet rätt, så kan jag köra närmare 400A genom denna tyristor. (men tål tyristorns ben denna stötström, utan att brinna av), det verkar som att det är gängad anslutning på tyristorerna?
I så fall kan man tillverka nån form av "BusBar" eller nått för att koppla ihop kondingar, tyristorer och spole.
Tanken är då att sätta tyristorerna på "nedsidan" gängade i en kopparskena.
Det innebär att för steg 1 använder jag 1 tyristor, steg 2 3 tyristorer, steg 3 4 st och steg 4 5 st tyristorer.
Lägger antiparallella frihjulsdioder över spolarna.


Timing fixar jag med en PIC18, samt tre "läsgafflar".

Initialt laddar jag kondingarna direkt från nätet, med helvågslikriktning och en spänningsdelare, via en diod till varje konding.

Förslag, eller ideer samt "kritik"

Har du beräknat anslagsenergin? Frågan är om inte detta blir klassat som licenspliktigt vapen!?

Vapen????? Det är ju en motor

Elektrisk energin blir 0,5kJ, och med en "kopplingsfaktor" om 1% blir den mekaniska energin 5J ungefär.
Mynningshastigheten för en 20g projektil blir ca 24m/s med en acceleration om 1240m/s^2, och kraften ca 24N (under förutsättning att jag räknat rätt)

Klass 1
- kulvikt minst 9 gram (139 grains)
- anslagsenergi minst 2700 Joule
alternativt
- kulvikt minst 10 gram (154 grains)
- anslagsenergi minst 2000 Joule

Klass 2
- kulvikt minst 3.2 gram (50 grains)
- anslagsenergi minst 800 Joule

Klass 3
- kulvikt minst 2.5 gram (39 grains)
- anslagsenergi minst 200 Joule

Klass 4
- kulvikt ingen begränsning
- anslagsenergi minst 150 Joule

Då bör du vara på den säkra sidan om du har räknat rätt

Tekno, eftersom anslagsenergin "bara" är 5J så bör jag vara på den "säkra" sidan, men trots allt det är ju en motor, hehe.
Lite grafik

En liten detalj bara...
Var inte detta *grabbens* projektarbete ?

Han hjälper bara till lite så grabben får guldstjärna!!

Jo, han skall bygga ihop det mekaniskt och skriva en uppsats om el-motorer/linjärmotorer utveckling och användbarhet.

Gissar att mattematiken mm är lite för komplicerat för en 15-åring, tyvärr.

Har börjat fundera på schema och layout/konstruktion.
Men stötte på patrull, hittar inga datablad på tyristorn jag hittade hos BHIAB, i alla fall inte med den kapseln.
Så jag vet inte om det är en isolerad kapsel med tre lödfanor eller om den är oisolerad.
I fallet oisolerad är frågan om det är anoden eller katoden som är kopplat till höljet/skruven (då det verkar vara en chassimonterad kapsling med 1/4" skruv på).

Lösa tankar, laddar direkt från nätet via en triac och en likriktarbrygga, seriemotstånd till kondensatorn, ca 5,6 kOhm, ger en laddström om ca 50mA.
Bleedermotstånd/spänningsdelare 100M+10K för att mäta spänningen över Kondingen.
Frihjulsdiod över spolen.

Funderar på att linda spolen utan pipa, dvs låta spolen fungera som pipa för att minska förlusterna, kan dock vara svårt att få det riktigt linjerat.

En PIC18F452 får styra dels laddning (via TRIACen) och dels mäta spänningen över spänningsdelaren, 3V motsvarar då ungefär 300V laddning.
Fyra ljusgafflar, Framför steg 2-4 samt en efter steg 4.
Då kan jag dels tima det rätt, samt mäta mynningshastighet mm.

Funderar på det här med att kunna släcka tyristorn, går det med vilken tyristor som helst, eller, frågan är vilken ström och spänning som hamnar genom den andra, har inte lyckats hitta några app-exempel på detta eller formler.
Dock har jag inte tittat i min gamla tyristorbok än.

En normal tyristor stänger väl när strömmen blir noll? Annars måste man ha en GTO.

Jo förvisso sant, men man kan "lura" tyristorn med hjälp av en motriktad tyristor och en konding, och på så sätt inducera in mot-emk (i princip) i tyristorn som då stänger den.
Kallas för tvångs kommutering.

Vet inte exakt om det är såhär som du tänk, men denhär modellen har iallafall jag provat och fungerar.
(ignorera avsaknaden av diod över spolen och sånt)

T1 är "huvud tyristorn" och C1-C4 är kondensatorbanken, när projektilen rört sig nog långt triggar man T2 som laddar ur C5 genom spolen vilket gör att strömmen genom T1 minskar nog mycket för att den ska slockna.

Lite schema, här kommer kraftsektionen. Pdf finns att hämta här

Och här är styrsektionen Pdf finns att hämta här

Lite förklaringar:
Tanken är att det skall fungera så här:
Kraftsektionen
En uP (18F452) styr alltihop (schema och program kommer).
Via Optokopplarna OP1-4 styrs laddningen av kondensatorerna, i nuläget kör jag direkt via nätet, dvs 230V in, Likriktas via "Bryggorna" D1-D16 (har en bunt 4004 liggande).
OP1-4 är optokopplare med TRIAC utgång, vilka triggar i alla kvadranter.
Laddströmmen är begränsad till runt 120mA via R9-R12.
Optokopplarna OP9-12, vilka är vanliga standard optokopplare mäter strömmen genom bleedermotstånden R14,R15,R17,R19, på så sätt får man fram laddningstillståndet på kondensatorerna (vet att det inte är vidare exakt). Max bleederström är 1,75mA.

Optokopplarna OP5-8 används för att trigga alltihop, Gateströmmen är satt till ungefär 20mA per tyristor.
Tyristorerna är S4025D, vilka är isolerade Stud monterade, 400V 25A tyristorer, med max pulsström runt 400A.
Frihjulsdioderna är en 85A/1200V diod, med max pulsström runt 1200A.

Styrsektionen

O1-O3 är brytare för styrning, dvs "Armera/Ladda", "Skjut" och "Osäkra". RB5:7
OP13-16 är läsgafflar med 13 mm öppning, de är monterade framför steg 2 till 4 samt efter steg 4.
De som är monterade framför stegen används för att få rätt timing på triggern, samt den sista är för att mäta mynningshastigheten.
Kopplade till RB0:3
Lysdioderna pulsas via RB4 runt 100kHz eller nått.
Displayen är en vanlig 128x64 grafisk LCD, Data från RC0:8 samt kontrollsignmaler från RE0:2 och RA4:5
Kondensatorladdningen mäts via de tidigare omnämnda optokopplarna via AN0-AN3 (RA0:4).
Laddningen styrs från RD0:3 via optokopplarna i kraftsektionen
Triggning RD4:7 via optokopplarna i kraftsektionen.

När du triggar thyristorerna, kan det inte vara en fördel med ett motstånd på varje gate för att vara säker på att alla tänder samtidigt?

Hm du har nog rätt, nu ligger det ett gemensamt motstånd, tänkte inte på det, börja nog bli lite trött, gissar jag.
Får fixa det under morgondagen, noterade en annan miss också, i samband med triggningen, men det får bli i morgon.