Coilgun primitiva, Funzionamento base

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robo67

Posted on 16/10/2008, 17:16

Beh, il progetto mi sembra valido, visti anche gli accorgimenti degli interruttori per commutare la tensione e la lampadina di limitazione della corrente di carica.
Io al posto degli interruttori userei un doppio deviatore:
I 2 comuni del doppio deviatore li collegherei sui terminali della batteria di condensatori.
I 2 contatti NC verso la tensione di rete: uno diretto e l'altro attraverso la serie del diodo e della lampadina.
I 2 contatti NO verso il circuito di scarica.
In questo modo non corri il rischio che, scordandoti di spegnere uno o entrambi gli interruttori, la coilgun resti collegata alla rete.

Il circuito di innesco dell'SCR può essere semplicemente un partitore di tensione sul cui rampo positivo inserisci il pulsante di sparo.
Ovviamente il partitore deve essere dimensionato in base alla caratteristiche di gate dell'SCR.

Un'ultima raccomandazione: una batteria di condensatori per un totale di diverse migliaia di uF caricati con 220V raddrizzati sono MOLTO pericolosi, anzi POTENZIALMENTE MORTALI, quindi l'eventuale presenza del doppio deviatore col relativo isolamento da rete non deve autorizzare ad un abbassamento delle precauzioni nel maneggiare il tutto.

GILA75

Posted on 16/10/2008, 17:30

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si,si i condensatori nn perdonano!!!ho sempre pensato che l'alta tensione e la corrente in genere siano affascinanti,ma purtroppo qui nn vale la regola"sbagliando s'impara",semmai in certi casi "sbagliando si muore".
una cosa vorrei sapere,che puo' risultare utile al di la del coilgun:come osservavi gia' tu robot67 in un altro post mi sono chiesto anche io in precedenza: se aumento le spire,piu' campo elettromagnetico(in teoria),pero' ci accorge che la corrente che fluisce e' minore (a meno che nn si abbia a che fare con superconduttori),e viceversa.come sarebbe possibile se lo e'
fare un compromesso? a prove dirai tu....

gyppe

Posted on 16/10/2008, 17:51

A quanto so io l'intensità magnetica emessa da un solenoide dipende dal diametro del filo e dal numero di spire, filo più grosso = maggiore corrente e intensità, ma minore possibilità di fare tante spire, la formula per far le cose come si deve, si trova in qualsiasi libro di fisica, ma proprio non la ricordo. In pratica devi trovare un compromesso tra spessore del filo e numero di spire realizzabili, e oltretutto le spire devono essere avvolte nella minore lunghezza possibile per concentrare il flusso meglio.
Quando lo stavo progettando io prevedevo un tubo di getto da 5-6 mm, e i supporti con la spire di 1-1,5 cm e un diametro di almeno 10 cm, il tutto poi protetto da un secondo tubo, che mantiene il tutto e fa un pò figo

Per avere anche la sicurezza sul maneggio dei condensatori, io ci farei una bella struttura di contenimento plastica, magari altri due tubi di buon diametro incollati sotto il tubo di getto.

GILA75

Posted on 16/10/2008, 19:16

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gia' pensavo di contenere tutti i cond in una struttura di plexiglass,ma vedremo a parole sembra sempre tutto facile ma nn e' cosi' so solo io le volte che devi provare e riprovare.
col tesla prima di avere una minima sxcrica,nn so quanti santi ho invocato....

gyppe

Posted on 16/10/2008, 19:57

E lo so, ma il divertimento sta tutto li

robo67

Posted on 16/10/2008, 21:25

Beh, il segreto sarebbe quello di realizzare molte spire con filo di grosso diametro, per fare in modo che sia numero spire che corrente siano elevate.
Non è semplice definire il giusto compromesso, ma dopo tutto l'elettronica è sì teoria, ma anche molta sperimentazione.
Certamente la cosa importante sarebbe quella di privilegiare la corrente elevata, dato che l'energia immagazzinata da un induttore (bobina) è legata ad induttanza e corrente in base al legame: E=L*I² dove L è l'induttanza (dipendente dalle dimensioni della bobina e dal numero di spire) e I la corrente.
E' chiaro che per quadruplicare la potenza generata da una bobina occorre quadruplicare il numero di spire o raddoppiarne la corrente che l'attraversa.
Altra cosa da tenere in considerazione è il tipo dei condensatori impiegati per il circuito di scarica; per un'applicazione del genere che richiede rapide variazioni di corrente/ ciclo di scarica rapido, occorrerebbero condensatori elettrolitici a basso ESR, ovvero a bassa induttanza residua. In caso contrario si avrebbe che all'induttanza della bobina verrebbe posta in serie quella del condensatore, fatto che creerebbe un rallentamento della variazione di corrente, che si tradurrebbe in un campo elettromagnetico che sale più lentamente.

Insomma, diciamo che c'è da fare prove su prove e vedere il risultato.

Lawrence

Posted on 17/10/2008, 08:32

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Per la bobina più che l'energia immagazzinata conta la forza che il campo magnetico esercita sul proietto. In pratica tutto si basa sulla variazione di riluttanza del circuito magnetico. Circuito che deve essere tale da avere una forte riluttanza quando avviene l'accenzione, questo provoca un'alta corrente nella bobina e una forte attrazione del proietto che deve essere nel punto di massima efficienza delle forze spaziali che lo influenzano. Infatti, bisogna parlare di spazio e di vettori spaziali, visto che il proietto non è puntiforme ed il campo è variabile. Non solo in base alla corrente e al tempo ma anche allo spostamento del proietto nella sua traiettoria. I calcoli non sono neppure proponibili se non si ha ansys a portata di mano e pratica del calcolo con gli elementi finiti. Quindi, come dice Robo, l'unica è provare e riprovare.
Quello che ho da aggiungere è che un nucleo in ferro o se la velocità è proprio alta in ferrite, concentra il flusso magnetico dove serve e non disperde tutto nei dintorni della bobina. Quindi, nucleo in ferro e gap centrale da variare a seconda della lunghezza del corpo del proietto. Il proietto inoltre, può aumentare la velocità di bocca se è di materiale molto permeabile e se ha una precisione buona. Minore è la distanza tra l'espansione polare della bobina ed il proietto maggiore sarà la forza di spinta di punta massima.

GILA75

Posted on 17/10/2008, 14:14

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grazie x i consigli.allora i cond sono della itelcond,dovrei vedere le caratteristuiche x la ESR,che pero' se nn erro robot67 indica la teorica resistenza del cond nn l'induttanza,cmq ho fatto una prova:ho preso un elettrolitico sempre da 4700u,l'ho attacato all'alimentatore di un pc e si e' caricato a12v senza far intervenire la protezione,quelli della itelcond,mi fanno spegnere il pc.
i casi sono 2 o gli itelcond hanno una ERS piu' bassa,o di sfiga nella prova quello della itelcond e' un po' piu' di 4700u (le tolleranze negli elettrolitici sono mooolto larghe) e' quindi mi fa spegnere l'alimentatore boooh??
x lawrence,avevo proprio pensato di realizzare l'avvolgimento su del ferro,ma nn sapevo se andava bene.lo realizzerei poco piu' gosso del proietto perche' se nn sbaglio ho letto in un formula sul rendimento o qulcosa del genere che c'e' un termine elevato al qudrato,quindi se nn dico boiate matematiche,se aumento un valore del doppio (spazio tra proietto e bobina) il rendimento diventa un quarto!!!
pero' nn mi spingo oltre,il mio bagaglio matematico nn me lo permette!!!! PURTROPPO!!!!!!

maxwell2

Posted on 17/10/2008, 14:20

Gila se vuoi fare delle prove questo semplice schema di "coilgun"è veramente primitiva.
http://thegeniusworkshop.forumcommunity.net/?t=7021645
Non sarà il massimo, lancia un proiettile a soli 4 m/s, pero' certamente ti fa capire molte cose sul funzionamento.

robo67

Posted on 17/10/2008, 14:38

Hai ragione, ESR sta ad indicare la resistenza serie residua ed essendo messa in serie al condensatore vero e proprio, crea un circuito RC che ne limita la velocità, non l'induttanza, che comunque è anch'essa presente nei condensatori elettrolitici (che sono formati da alluminio ossidato e avvolto su se stesso).

GILA75

Posted on 17/10/2008, 14:41

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ok grazie max,delle prove le ho fatte con un cond solo a 320v ci sono 240 joule,con commutazione meccanica,e gia' cosi meglio nn mettere la mano davanti,ora vorrei aumentare GRADATAMENTE,speriamo arrivino in fretta gli scr!!

Lawrence

Posted on 17/10/2008, 15:05

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Un condensatore con basso ESR (equivalente series resistor) ti "ammazza" di più un alimentare di uno ad alto ESR. Quindi gli Itelcond nel tuo caso sembrerebbero migliori. Anche se resta molto valido il discorso sulla precisione del +25 -10 % del valore che annulla qualsiasi considerazione del caso. :lol:

Comunque, se vuoi una risposta più veloce all'impulso, puoi mettere in parallelo agli elettrolitici dei condensatori in polypropylene tipo quelli da condensatore da motore o da rifasamento. Qualcosa tipo 100uF 600Vac.
Anche, se l'efficienza dell'insieme dovrebbe più dipendere dalla bobina e dal nucleo in ferro piuttosto che da un circuito esoterico di condensatori, accenzione a tirystor e ... una bobinaccia tirata lì.

E comunque la matematica è utile ed indispensabile per comprendere e progettare, ma vuoi mettere il divertimento di arrivarci con le prove? :rolleyes:

GILA75

Posted on 17/10/2008, 16:09

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si e' vero pero' ora mi pento amaramente di nn aver proseguito gli studi,e di aver scelto un ramo che nn mi si addice,son odontotecnico,anche se l'ho fatto x solo 3 mesi e ora nn ricordo nulla.cmq a volte seguo dei post dove tra l'altro spesso ci sei anche tu,e quando parlate "tosto",mi sento piccino piccino!! deve essere bello saper dimostrare un fenomeno con rigore matematico,e si che nn andavo nemmeno male in matematica...ma nn mi ammazzavo propriamente sui libri!!

maxwell2

Posted on 17/10/2008, 16:32

Non demoralizzarti Gila, basta avere un' indole da scienziato e domandarsi il come delle cose .
Poi esistono pubblicazioni , libri e sopratutto internet per approfondire le tamatiche che piu' ti piacciono o ti stimolano i neuroni.

GILA75

Posted on 17/10/2008, 16:51

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la curiosita' nn mi manca,a volte al lavoro x prendermi x i fondelli mi fanno il verso dicendomi "chissa come funzione","chissa come mai?" ma a me nn interessa!!

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