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2006年12月12日の記事

2006年12月12日(火) 17:27

完全成功

 コンデンサー充電器の先端にバリスターを取り付けて本丸をガード。
 その先に更に1N4007を追加する。

 バリスターよりもメインコンデンサーに近い側に剥き出しとなったこの1N4007は、サージ犠牲用。破壊されること前提でサージの発生状態をモニターする。

 以前製作済みのブレーキングユニットを取り付ける。
 IGBTがOFFになった時に、コイルの電流がここにバイパスされ、サージを制御しつつ電流を消費してコイル電流を急速に減少させる。

 TPS601Aにはいつも通りの構造で光ファイバーアダプターをエポキシ接着。
 PIC試験基板により、10ミリ秒のLEDパルスを送り込む。PICはコイルから1メートル以上離しておく。

 つい派手なパワーを求めたくなるけど、例えば文化祭の射的に使う程度であればこの小さな100円コンデンサーと長さ12ミリしかないコイルで充分使い物になります。


 これで、本番想定の回路になった。ただしまずは10ミリ秒という長時間IGBTをONにし続ける。事実上はフライホイールダイオード頼りで、磁力がダラダラと残る設定である。
 想定される事態は、メインコンデンサーに近い側の1N4007が破壊されること。だが、回路が変わったことでもしかすると無事かもしれない。

 回路においてはパーツのスペックが重要である。定格オーバーで使用すると短時間で破壊される。この回路ではダイオードの役割が非常に重要であり、サージ耐電流を越えないようにしないといけない。
 そんなことは当たり前だろ?と思われるかもしれないが、どの程度の電流が流れるか分からなくては越えているかどうかも分からない。コイルガンは作るだけなら簡単である。だけど、その回路いったいどの程度のピーク電流が流れるの?と訊かれて答えられる製作者は意外に少ないのでは?
 「設計」してますか?

 手持ちのパチンコ玉が行方不明で、初期実験で使おうとした8ミリスチールボールを使用。コイル内に転がして、ビニールテープで落下防止。いつもながらのいい加減な舞台装置だ (^_^;)
 発射すると、2メートルほど離れた木のドアに勢い良くヒットしていい音を立てた。1N4007は破壊されていない。他のパーツも壊れていない。もう1回発射する。同様に発射される。パーツは壊れない。
 そこで、コイルガンの定番?アルミ缶を射撃。

(mpeg 412 KB)

(848*480 2136 KB)

 アルミ缶は大きく凹んだだけで貫通していない。コンデンサーには11ジュールしか溜まっていないし10ミリ秒長時間通電で実質電流ブレーキ無しだから効率も悪い。コイルはガムテープで止めてあるだけなので、発射時に大きくしなって運動量をロスしまくっている。
 それでも、秒速10メートルは確実に越えている。このままでも、室内射撃なら充分楽しめるほど。幽霊サージは消えている。

 プロジェクタイルの初期位置を変えたり、通電時間を変えたりして、パワーの変化を調べる。コイルを磁気シールドで覆って効果を調べる。こうなるといよいよそれら本格的な実験に入れる★
 ただしそのためには、弾速測定器を完成させねばならない。

 音に注目。背後でずっとピーっと甲高い音が鳴りっ放しだが、これがコンデンサー充電器である。インバーター周波数が低いために音が聞こえる。通常のインバーターは音が聞こえないよう20KHz以上でスイッチングするが、この自作充電器は意図的に音が聞こえるようにしてある。
 インバーターの動作を音でチェック出来るのは便利なのだ。異常があればすぐ分かる。

 発射の瞬間、音が変化する。コンデンサーが空になったため、頑張って充電しているのである。
 そう、幽霊サージは収まっている。射撃中もずっとコンデンサー充電器を接続動作させたままでも、すべて正常に動作している(設計通り)。

 幽霊は誘導サージだった可能性も高いが、恐らくブレーキングユニットがバイパスの役目を果たしているのだろう。
 射撃後に一番暖まったパーツは、メインコンデンサー。ストロボ用ではあっても急速放電は負担なようだ。

 この射撃に使ったコンデンサーは、使い捨てカメラのストロボに使われているものの2倍の容量しかない。つまり、ストロボな使い捨てカメラ2台バラせば同じエネルギーのストロボコンデンサーが手に入り、それを充電する回路も手に入る。2台同時に動かせばオリジナル通り数秒でチャージ完了。
 IGBTの入手は大変だが今回はOFF機能は事実上使っていない。つまり、そう大きくないサイリスターでも代用可能だし厄介な光スイッチを組む必然性も無い。お手軽室内射的コイルハンドガン・・・案外敷居低いぞ。

written by higashino [コイルガン] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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