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2019年2月16日(土) 19:37

最大の障害

 機関部を分解。

 ハンマーはじめガスバルブを叩くためのパーツは、すべて不用となる。そして、開いた空間にコイルガンを実装する。

 実装で最大の障害が、ガスバルブに隣接する金属パーツ。

 ここにコイルガンを実装しようとしても、明らかに空間を確保できない。パーツの突起が、余りにも邪魔過ぎる。

 外装部分を残し、パーツをゴッソリと切り取った。

 容易に想像できると思うけど、この作業は途轍もなく大変だった。改造全体の成否を決定付けるかもしれない天王山だ。

 いっぽう、コイル製造冶具を準備する。
 6ミリシャフトにガムテープを数回巻き付けて太らせ、絶縁用のポリカーボネイトワッシャーを配置。金属ワッシャーは、スペーサーとして利用されている。

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2019年2月15日(金) 21:58

実装困難

 ソーコムmk23 をラジコン用に改造しようと考えると、構造的に非常にやりにくい。

 まずスライドと銃下部が、後端の出っ張りで噛み合う方式になっている。すなわち、この出っ張りが存在しないと、スライドをしっかり固定できない。

 チャンバーにBB弾を押し込む機構は、スライド側に固定されている。

 よって、スライドを確実に固定しないとBB弾の装填に支障が出る。更にこのパーツは、ガスをノズルへと導く四角形の穴まで開いている。正確確実にマガジンと密着してくれないと、ガス漏れを起こして発射できない。
 要するに、銃下部後端の出っ張りは、致命的に重要なのだ。

 また、BB弾装填機構がこのようにスライド内部に厳重に保護されている状況なので、これを外付けのサーボで前後移動させようとすると、具体的な実装方法は大いに悩ましい。

スライドが噛み合う相手となる銃下部後端の出っ張りを、しっかり残さねばならない。

 すると、当初予定のコイルガンでは太過ぎて実装不可能。遥かに小さな直径にせねばならない。このサイズで性能を出そうとすれば、予定の0.5ミリではなく0.35ミリのエナメル線を使う必要がありそうだ。

 押し込みパーツのワッシャーを、直径の小さなものへハンダ付けし直す。

 旧ワッシャーは、誘導電流妨害用の切れ込みを入れ忘れていたので、今回はしっかり切っておく。とは言え、ハンダ付けで必然的につながってしまうので、気休め程度だ。

written by higashino [ラジコン用エアガン] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2019年2月14日(木) 22:56

究極の充電器

 まずは、液晶ディスプレイにAD変換値を表示させてみる。一発目から想定通りの値が表示された。
 基準電圧は4.096Vで、AD変換12ビットなので1ミリボルト単位になる。
 分圧抵抗は1:100なので、1ミリボルトがコンデンサー電圧101ミリボルト。3000とは、303Vである。

 AD変換値は安定していて、停止もスムーズ。PIC内蔵AD変換に比べると、精度が上がっているのは確実に感じられる。しかし、完全に安定するまで数秒を要するのは変わらない。

 ここから小さな変更を試行錯誤し、安定性を上げたり安定までの時間を早めようと頑張る。その結果、外部に高性能のAD変換を委託する場合、停止電圧付近で出力を落とさない方が良いと判明。
 PIC内蔵AD変換だと、出力を落とさないとリップルが大きかった。しかし外部高精度AD変換ではハーフ出力にすれば充分であって、出力を落とすと安定するまでの時間が伸びるだけだ。

 更に、クローズドループ制御も効果に疑問がある。うまくパラメーターを設定しないとリップルが激増するし、バッテリー電圧に応じてチョッパー周波数が変化するこの充電器の場合、特定条件下だけでリップルが増える可能性もある。
 それに対し、オープンループ制御ならリップルを一定以下にできない代わりに想定外のリップルも発生しない。
 液晶表示を行わずにレスポンス優先でPICプログラムを動作させると、オープンループで充分な安定性が得られた。ならば、わざわざクローズドループにしなくて良い。

 単純なオープンループ制御で、330V充電時に0.1Vの安定性が得られている。安定するまでの時間も短く、2秒間隔の射撃でも「コンデンサー蓄積エネルギーの変動0.1%以下」が実現可能。

 これまで数多製作したコンデンサー充電器の中でも、桁違いに高性能なものが出来た。
 ラジコン搭載用の高圧コンデンサー充電器として・・・ならば究極に近いと思う。若干のバージョンアップを施した上で、コイルガン・ストームタイガー(新)にも採用決定である。

・効率70%程度。
・充電開始すると、即座に定格電流を消費しそのまま消費電流は一定。
・充電停止電圧になると、消費電流はいきなりほぼゼロになる。
・最終電圧に達し分圧抵抗から抜ける電荷を補充する動作に入ると、電流計の針が微動だにしない。
・最終電圧はコンマ数秒で安定し、設定電圧との誤差は0.1V以下。

 電圧計の0.1Vの桁が、1違いの2つの数字を行ったり来たりするだけというのは見ていて気持ち良い。
 なお、バージョンアップはバッテリーからの電流をカットするためのFETスイッチがメイン。昇圧チョッパーはコンデンサー電圧がバッテリー電圧より低い場合、無制限にバッテリー電流を消費してしまう。出力負荷をスイッチングする素子が故障したり制御ミスで短絡すると、バッテリーも出力短絡状態になる。
 だから、PICによってバッテリーからの電流をカットできるようにしておかないとマズい。

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