Список разделов Flyback.org.ru » Электромагнитные девайсы » Ускоритель бегущего поля.
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Ускоритель бегущего поля.
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


Итак представляем вашему вниманию начало тестирование нового типа электромагнитного ускорителя Гаусса, ускоритель бегущего поля.
По сути это развитие идеи псевдомногоступенчатой или сублинейной системы. Но название ускоритель бегущего поля даёт более точное обоснование этого эффекта.

Система П.Ы.Щ.Ь.

Итак подробно рассмотрим устройство ускорителя системы П.Ы.Щ.Ь. Данная система была создана для развлечения что ясно из её названия. Основой принцип работы основан на адаптации системы ЗАЛП под тиристоры и максимальное освобождение её от всех лишних элементов, максимальное упрощение силовой части, что положительно сказалось на времени сборки устройства, повторяемости выстрелов и общей надёжности.

1) Общее устройство электромеханической части соленоидов втягивания.
Соленоиды рассчитаны таким образом что длинна соленоида равна длине снаряда и при сохранении этого соотношения КПД максимален, но в принципе длинна снаряда может быть любой в пределах 0,1-2,5 длинны соленоида. Катушки намотаны таким образом что первая катушка содержит 400 витков провода 0,63 а все последующие по 200 витков провода 1,05.
Это даёт универсальность: можно использовать широкий диапазонов снарядов но уменьшает согласование системы снаряд-соленоид и уменьшает максимально достижимый КПД.
Датчики положения снаряда индукционные и представляют собой две намотанные встречно обмотки провода 0,09-0,15 расположенные прямо на стволе и замотанные сверху проводом основной обмотки. В качестве основной изоляции используется обычный канцелярский скотч, ПВХ изолента изолирует обмотки и одновременно является бандажом стягивающим их.
С краёв обмотки залиты суперклеем.



Как видно на чертеже все катушки расположены с минимальным зазором и в основном этот зазор определяется толщиной доступного изолятора.

2) Электромагнитные процессы в основных обмотках и обмотках датчиков.
Катушки ускорителя подобранны так, что процесс разряда конденсатора на катушку происходит в периодическом режиме до фазы разряда конденсатора до минимального напряжения около 33 вольт, после чего процесс принимает вид апериодического разряда катушки на саму себя через обратный диод. Использование достаточно быстротекущего режима разряда уменьшает КПД по времени действия максимальной силы, но увеличивает использования энергии конденсатора по превращению в магнитную. Использование обратных диодов позволяет увеличить время протекания тока в рабочей обмотке и блокирует сильнейший выброс обратной ЭДС самоиндукции, протекание тока также обеспечивает подмагничивание необходимое для работы индукционного датчика положения снаряда, однако это уменьшает КПД из-за того что протекания тока создаёт втягивающие усилие которое тормозит снаряд.


Рассмотрим график тока от времени в обмотке 1 и обмотке 2 (модель)
Исходные данные.
L 0,000691 q 0,4
R 1,615 f 318,9177019
C 0,001 T/4 0,000783901
Uc 0 400

L 0,00017 q 0,4
R 0,2385 f 1869,653109
C 0,001 T/4 0,000133715
Uco 400



Итак видно что при одинаковой энергии накачки 80 Дж пиковая магнитодвижущая сила первой обмотки составит около 72000 А/м а второй 150000 А/м что в 2 раза больше.
Постоянные времени первой обмотки
Trcl/4 мс 0,783901 Trc мс 1,615 Trl мс 0,427863777
Постоянные времени второй обмотки
Trcl/4 мс 0,793969 Trc мс 0,2385 Trl мс 0,71278826
Отлично видно что постоянная времени разряда чрез диод у второй обмотки больше, это значит что поле второй катушки будет спадать дольше чем первой, это очень важный момент и мы его сейчас рассмотрим.
Рассмотрим пример.
Через обмотку 1 течёт ток 180 А



магнитный поток через первую обмотку 0,125326 Вб через вторую обмотку 0,00913946 Вб
Через обмотку 2 течёт ток 650 А



магнитный поток через первую обмотку 0,0327344Вб через вторую обмотку 0,112353 Вб
То что наведённый магнитны поток во втором примере выше чем в первом достаточно просто объяснить тем что мощность и магнитодвижущая сила в второй обмотке больше чем в первой.
Это приводит нас рассмотрению электромагнитных процессов в обмотках. Так – как обмотки расположены достаточно близко их поля взаимодействуют между собой. При импульсе нарастания тока (прямой ход) получается этакий трансформатор на холостом ходу (обратный диод не мешает так как включён в обратном направлении), но при спадании тока напряжение на катушке меняет свою полярность на обратное и ток начинает течь через обратный диод, получается что часть энергии из первой обмотки перейдёт во вторую так –как её постоянная L/R больше и энергия в ней будет сохранятся дольше чем в первой. Это первый момент.
При включении второй обмотки ток изменяется со скоростью большей чем ток остаточной самоиндукции в первой обмотки, также следует заметить то что величина магнитной энергии второй обмотки больше, и это вызовет то что по закону электромагнитной индукции индуктивность будет противодействовать нарастанию в ней тока при нарастании (прямой ход) а при спадании тока (обратный ток) из-за того что постоянная времени L/R первой обмотки меньше ток соответственно спадёт быстрее. Это второй момент.
При втягивании ферримагнитного тела в соленоид основное внимание следует обратить на то что основным фактором является дивергенция магнитного потока dФ/dx (величина показывающая изменение плотности силовых линий от изменения координаты Z если принять аксиальную ось как Z )
Т.е. после того как снаряд достигает середины соленоида и начинает проходить через него другим концом величина дивергенция становится отрицательной величиной и начинает тормозить снаряд, но второй соленоид включится раньше чем будут выполнены условия для начала торможения снаряда и начнёт ускорятся полем второго соленоида, а вследствие того что поле этого соленоида почти в раза сильнее то отрицательное ускорении не появится (хотя следует заметить что величина положительного ускорения будет меньше) Это третий момент.
При прохождении соленоида снаряд ускоряется и приобретает некоторую скорость, это влияет на соотношение времени пролета через середину и максимального токового импульса если, этот соотношении будет выполнятся то КПД будет максимальным, но каждая последующая ступень должна быть быстрей предыдущей из-за возрастающей скорости, в данном случае это выполняется только на 2 ступени, хотя и можно заметить что ступени слишком ускоренны. Это позволяет стрелять любыми из указанных выше снарядов, но плохо сказывается на КПД. Это четвёртый момент.

Датчики в данном устройстве индукционного типа и рассчитаны таким образом что для запуска тиристоров ничего кроме самого датчика не нужно.



Вот ранняя концепция технологии индукционного датчика.
Датчик должен быть расположен в центре обмотки, но можно допустить и то что датчик будет смещён к краю обмотки, это увеличит сигнал помехи и его нужно будет фильтровать или наматывать систему из несимметричных обмоток.




Вот электрическая схема ранней версии индукционного датчика.
Отлично видно что датчик представляет собой дифференциальный трансформатор, пока он сбалансирован напряжение на его выводах скомпенсировано, но стоит снаряду пройти через катушку как это вызовет некомпенсированное изменение потока и появления сигнала. Сигнал тем больше чем больше изменение потока и чем меньше время, т.е. чем больше ток в втягивающем соленоиде и чем больше скорость снаряда, соответственно и увеличение сечения снаряда даст увеличение сигнала.
Сигнал датчика выглядит так:



Два всплеска обусловлены тем что снаряд проходит через датчик обоими концами.
Для системы ПЫЩЬ применяются датчики с большим количеством витков – 60 на каждую секцию. Ниже приведена осциллограмма сигнала датчика первой ступени системы ПЫЩЬ.
Отлично видно что сигнал намного сильней чем в предыдущей версии, но и помеха выросла



3)Принципиальная схема и её особенности.
Схема была создана с тем условием чтобы обеспечить наибольшую простоту и повторяемость.



В схеме отсутствуют любые элементы информативной электроники, такие кат транзисторы, микросхемы, и.т.д. Вообще ничего лишнего, кроме тиристоров. Особое внимание следует обратить на тиристор Т4, на его управляющий электрод сигнал подаётся через фильтрующую дифференциальную цепочку для фильтрации помехи и предотвращении ложного срабатывания.



Номиналы элементов:
VD1,VD2,VD7-VD10 Диоды IN4007
C1- C4 1000мкФ 400В электролиты ЕPCOS
С5,С6,С7 1мкФ 250В любые металлопленочные конденсаторы
R5-R8 любые резисторы на мощность не мене 1 Вт
VD3,VD4,VD11,VD12 Диоды Д132-80-10
T1-T4 Тиристоры 40TPS12
L1-L4 и R1-R4 это индуктивность и сопротивление соленоидов втягивания
L5-L6 дифференциальные индукционные датчики.

Данные испытаний показавших максимальный результат
данные ступень 1 ступень 2 ступень 3 ступень 4 всего
длинна снаряда мм 31 31 31 31 31
затемнение датчика мс 0,82 0,68 0,59 0,51 0,51
скорость м/с 37,80488 45,58824 52,54237 60,784314 60,78431
масса снаряда г 7 7 7 7 7
энергия кинетическая Дж 5,002231 2,271774 2,388448 3,2691115 12,93156
энергия электрическая Дж 80 80 80 80 320
КПД 6,252789 2,839718 2,98556 4,0863893 4,041114
Еще данные других испытаний.
31 31 30 21,4 31 31 31 31 31 29 29
0,89 0,54 0,52 0,338 0,6 0,59 0,55 0,58 0,56 0,52 0,54
34,83146 57,40741 57,69231 63,31361 51,66667 52,54237 56,36364 53,44828 55,35714 55,76923 53,7037
7 7 7 5 7 7 7 7 7 7 7
4,246307 11,53464 11,64941 10,02153 9,343056 9,662453 11,11901 9,998514 10,72545 10,88572 10,09431
320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320
1,326971 3,604574 3,64044 3,131729 2,919705 3,019517 3,47469 3,124536 3,351702 3,401789 3,154471

PS мне лень было пилить статью специально для данного ресурса и я запилил стандартную ибо Ctrl+C
Извините за неровный почерк и как запилить на форум таблицу? я не знаю...

Добавлено: Wed Aug 17, 2011 11:14 pm
.JPG (59.79 Кб)

ПЫЩЬ.JPG (23.22 Кб)

.JPG (42.98 Кб)

.JPG (17.71 Кб)

.JPG (16.77 Кб)

.JPG (29.79 Кб)

2.JPG (80.53 Кб)

1.JPG (84.97 Кб)

.JPG (130.47 Кб)

.JPG (33.46 Кб)

Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Солидно.

Покажи фото самого устройства, как стреляет.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 6:06 pm
Ответить с цитатой

Aleksandr Worf
 


Что-то одну теорию видать.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 6:08 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


вот старое видео

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:21 pm
08072011075.mp4 (13.5 Мб)
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


вот старая фотка новые ща сделаю
устройство всё ещё без корпуса ибо лень


Последний раз редактировалось: Алексей Борисов (Thu Aug 18, 2011 7:28 pm), всего редактировалось 1 раз
Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:28 pm
663.jpg (79.71 Кб)

Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Неплохо.

А что так медленно заряжается?

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:28 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


от сети, что бы не прозевать 400 вольт я сделал помедленней.
а преобразователь делать я пока не стал ИБО лень ВОИСТИНУ

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:30 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


А как это ты от сети 400 В прозевать можешь? Удвоитель?

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:33 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


А то
на ХХ до 600 кочегарит

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:37 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Сделай автотрансформатор, чтоб после выпрямления строго 395 В было. Очень удобная вещь для зарядки электролитов.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:39 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


это примерно 141,42 переменки так? попробую.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:44 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Я без удвоения делал. 220/282 В по действующим значениям.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:45 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


282,84 не выдаст там только 250 максимум

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:49 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


282,84 не выдаст там только 250 максимум

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:49 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Так сам намотай. Ещё мелкие серии ТА с подходящим напряжением бывают, если несколько обмоток соединить.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:50 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


Да я лучше преобразователь доделаю!

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 7:54 pm
Ответить с цитатой

Besson
 


Система очень интересна. Проделанная работа впечатляет! Алексей также опубликовал свою статью здесь: http://besson.of.by/projects/pyshh.html

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 8:47 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


а вот старое видео! стрельба по мишени!
Асло завтра будет зарплата и я разорюсь на говнфотокамеру.

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 8:58 pm
08072011077.mp4 (1.86 Мб)
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Как ты добился, чтоб она на таком расстоянии кувыркаться не начала?

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 9:04 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


никак
кувыркается всё равно
просто у меня удача 8
вот и повезло.
Я в гипсокартон стрелял остроносым гвоздём так он жопкой тупой пробил и воткнулся!

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 9:09 pm
Ответить с цитатой

Besson
 


Меня тоже не нравиться что она кувыркается, причём уже даже с пары метров (на моём гауссе). Одни человек раскручивал пулю в канале ствола с помощью моторчика и магнита - по его словам, намного стабильнее

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 9:28 pm
Ответить с цитатой

Алексей Борисов
 


Да очевидно этот чудак знает толк в извращениях....

Добавлено: Thu Aug 18, 2011 10:09 pm
Ответить с цитатой

Евгений Светницкий
 


А о каком КПД идет речь в столь "инновационной" кунструкции ? Smile

Добавлено: Fri Aug 19, 2011 3:50 am
Ответить с цитатой

Tzeench
 


Offtopic:
Поздравляю с пройденой капчей.

КПД наверное в пределах 3-5% как у всех таких девайсов. ИМХО чтоб весело стрелять гауссганы не годятся, надо дружить индуктоган с аеродинамически годными снарядами.


Добавлено: Fri Aug 19, 2011 4:52 am
Ответить с цитатой

Евгений Светницкий
 


Нет просто тогда в чем такое отличие от многоступа ? Ради чего столько сложностей ? Smile

Добавлено: Fri Aug 19, 2011 4:56 am
Список разделов Flyback.org.ru » Электромагнитные девайсы » Ускоритель бегущего поля.
На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.     Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.