“Coilgun” nasıl çalışır?


9

Bu "coilgun" denilen şeyin nasıl çalıştığını merak ediyordum, ne işe yaradığını biliyorum ama kaputun altında nasıl çalıştığını ve nihayetinde nasıl basit bir tane yapılacağını merak ediyordum? Ayrıca, ne kadar enerji gerekirdi?


1
Tam olarak ne düşündüğünüzü açıklayan bir bağlantı verebilir misiniz? Bazı farklılıkları olan birkaç ilişkili tasarım vardır.
AndrejaKo

Eh, özellikle onlardan biri değil, ama youtube'da bazı metal çubukları başlatan birkaç (daha fazla veya daha az güçlü) görüyorum - genellikle çiviler. Temelde sorduğum şey, bir veya daha fazla inşa etmek için tek bir bobine ihtiyacınız olup olmadığı, aynı zamanda aslında nasıl çalıştığı, yani çiviyi ileriye taşımak için enerjinin nasıl aktarıldığıdır. Ayrıca yüksek akıma veya yüksek voltaja sahip olmanın daha iyi olup olmadığını geziyordum. Bunun bir alternatörün tersi olduğunu anlıyorum, ama ikincil durumdayım ve onları incelemeye yeni başladım. Anlayacağınız gibi, fizik öğretmenim bana coilgun'lardan bahsetmezdi.
Alexandre Cassagne

Yanıtlar:


16

Coilgun, manyetik malzemeden geçen iletken bir mermi olarak arka arkaya enerji veren bir dizi bobindir .

Gauss silahı

Her aşama bir solenoidinkilerle benzer prensiplere göre hareket eder . Akım döngüleri merkezlerinden manyetik akı indükler :
http://en.wikipedia.org/wiki/File:VFPt_Solenoid_correct2.svg

İletken mermi hava çekirdekli akım döngülerine yaklaştıkça iki şey olur: döngü endüktansı artar ve mermi mıknatıslanır . Mıknatıslanmış mermi daha sonra döngü manyetik alanına çekilir ve ona doğru hızlanır. Yaklaştıkça, endüktans artar, döngüler tarafından oluşturulan mermi ve manyetik alanın çekilmesi artacak şekilde pozitif bir geri besleme döngüsü tamamlanır .
alternatif metin

Bu işlem, mermi bobin tarafından tamamen kapatıldığında bir zirveye ulaşır, burada daha fazla seyahat, döngünün endüktansını azaltır. Bu noktada, döngüden geçen akım aniden kapatılır, böylece mermi bobinin manyetik alanına çekilmesiyle yavaşlamaz.
alternatif metin alternatif metin Bölüm GIF

Bunlar, bir bobin tabancasının çalıştığı, ilgilendiğiniz gibi görünen temel fizik ilkeleridir. Birçok pratik uygulama vardır.


4

İlk önce Wikipedia'ya bir göz atın . Makale ilginç bir başlangıç ​​noktası.

Gördüğüm kadarıyla, onları çalışmaya yeni başladığınız için, en iyi başlangıç ​​bir elektromıknatıs yapmaktır . Bu şekilde, bir coilgun temelde özel bir elektromıknatıs vakası olduğu için projeniz için gerekli hesaplamaya aşina olabilirsiniz. İhtiyacınız olan akımı ve voltajı hesaplamanıza izin vereceğim. Sadece bobin empedansını ve açık ve kapalı durumlar arasındaki geçişler için gerekli koruma devresini unutmayın. Telin çapına, dönüş sayısına ve benzerlerine göre bir bobinin endüktansını hesaplayabilen programlar vardır. Benim geldiğim yerden ayrılır ayrılmaz bir bağlantı yayınlayacağım. Korumaya gelince, internette elektrik motorları için birçok öğretici bulabilirsiniz. İhtiyacınız olan şey oldukça benzer olmalıdır, çünkü bobin her ikisinde de ana problemdir.

En temel mıknatınızı aldıktan sonra, ne tür bir mermi kullanacağınızı, istediğiniz aralığı vb. Hesaplamak için zaman ayırmalısınız. Yine, Wikipedia kurtarmaya geliyor , ancak internette başka birçok iyi kaynak var. Gerekli gücü elde ettiğinizde, kullanmak istediğiniz elektromıknatısların parametrelerini hesaplamaya başlayabilirsiniz.

Bundan sonra, birkaç elektromıknatısı hızla açıp kapatabilen bir devreye ihtiyacınız olacaktır. Dijital elektronik ile becerilerinizi yenilemek isteyebilirsiniz, çünkü bunun için muhtemelen bir çeşit sayaç kullanabilirsiniz, ancak bu alanda çok fazla deneyimim yok, bu yüzden size iyi tavsiyede bulunamam. C programlaması yaptığınız için mikrodenetleyiciler de ilginç olacaktır.

Tabii ki bir güç kaynağına da ihtiyacınız olacak. Yüksek kapasiteye ve yüksek akıma sahip düşük voltajlı kapasitörler için giderseniz, basit bir güç kaynağınız olabilir, ancak kapasitörleri şarj etmesi biraz zaman alabilir.

Youtube'da güç kaynakları, büyük kapasitörler ve elektronik bileşenlerin felaket arızaları hakkında bazı eğitimleri olan Afrotechmods adında bir adam var .

Bu senaryoda kolayca gözden kaçan bir diğer unsur da dahili bağlantı kablolarıdır. Onların içinden geçmeyi planladığınız akımları sürdürebildiklerinden emin olmalısınız. Sadece güvende olmak için gerekli olan daha güçlü kablolar kullanın.

Güvenlik sorunu da var. En iyi tavsiye, bu alanda çok deneyime sahip birisinin sizinle çalışmasını sağlamaktır. Öğretmeninizin neden bu proje hakkında bilgi vermek istemediğini anlıyorum. Kapasitörler daha kolay patlayabilir ve süper kapasitörler daha da fazla olabilir, böylece güç kabloları eriyebilir ve yanabilir, hesaplamalarınız akımı sürdürebilmeleri gerektiğini gösterse bile (bu birkaç gün önce başıma geldi), kısa devre alabilirsiniz yangına başlayabilecek bir yerde, cihazın izole edilmesi gereken bir kısmı, dokunduğunuzda güç altında olabilir ve bu da yanıklara neden olabilir. Bu yüzden size tavsiyem, her bir bileşenin nasıl başarısız olabileceğini, başarısız olduğunda nasıl tepki verileceğini araştırmaya ve buna hazır olmaktır. Ayrıca, sadece güvenli olmak için ihtiyacınız olandan daha yüksek dereceye sahip bileşenleri kullanmak iyi bir fikir olacaktır. Bazı yeni bileşenler ayrıca aşırı- (voltaj, ısıtma, akım), kısa devreler ve benzerlerine karşı dahili korumalara sahiptir. Bu tür bileşenleri elde edebiliyorsanız bunları kullanın.

Son olarak, bu cevapta kasıtlı olarak belirsiz olduğumu ekleyeceğim. Belirttiğim her nokta çok geniştir ve sadece kendisi için birkaç soru alabilir. Benim fikrim, başlamadan önce neye ihtiyaç duyulduğuna dair bir genel bakış sunmaktı. Çok araştırma yapmanız gerekecek!


1

Bobin tabancalarında yeni olduğunuz için, başlamak için iki ders tavsiye ederim. İlk önce bobin tabancalarının sadece indüktör olan solenoidler olduğunu anlayın. Fark, bobini merminin ortası bobinin ortasına ulaşmadan hemen önce kapatmanızdır. Bunu anlamak için Amper Yasası ve Faraday'ın İndüksiyon Yasası hakkında iyi bir anlayışa sahip olmanız gerekir. Bir kez bu iki şey üzerinde durursanız, o zaman hepsi bir deney meselesidir. Ayrıca, yukarıdaki güvenlik önlemleri hakkındaki tüm tavsiyelere uymanın gerçekten akıllıca olduğunu söyleyebilirim, çünkü bu tavsiyelere uymadan neredeyse tekrar tekrar yaralandım.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.