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2024年05月12日の記事

2024年5月12日(日) 21:58

順送り回生型ふたたび

 2013年に回生型11段式コイルガンの製作を断念したとき、放電回路のみならず実験中にコンデンサー充電器も燃えてしまった。それは昇圧チョッパーで、現在の開発でも昇圧チョッパーが何度も燃えかけた。昇圧チョッパーは単純だが落とし穴も多く、放電回路の短絡がしばしば致命傷になる。だが、もうさんざん対策を行い、今では短絡対策かなりバッチリのものが手元にある。これだけでも、気分がかなり違う。
 とにかくコイルガンの開発では、放電回路の短絡が起きまくるからな。

 さて、設計変更だが、まず1段あたりのコンデンサーを3個から2個に減らす。これで、静電容量は約550μFに減る。それに伴い、ピーク耐電流は100Aを確保できる。IGBTユニットはこれまで通り、現実的な実装の最大限となる3ユニット並列12IGBTとする。すなわち、ピーク耐電流1200Aだ。安全係数を1.5として、シミュレーション上のピーク電流が800A以内になるよう設計する。
 投入ジュールは3分の2に減るが、回生型は効率が約2倍になるのでパワーはむしろ上がると期待できる。
 コンデンサーを減らすと砲塔の幅も狭く出来て、これが地味に嬉しい。

 コイルガン・ストームタイガーの主砲コイルは今でも手元に保管してあるので、これを使ってテストすれば良いだろう。

 コイルガン・ストームタイガーでは、400μF・330V充電のコンデンサーバンクを3つ使用した66ジュール投入だった。今回はコンデンサーを3本セットから2本セットに減らして550μF・300V充電で運用する。同じく3つ使用すれば74ジュール投入での試験となる。
 コイルガン・ストームタイガーの放電シミュレーションで使用した数値を書き換えて、確認してみる。

 コイル電流は350A以下であり、1000Aのオーダーで設計していたこれまでより遥かに少なく抑えられる。回生型ではコンデンサーの実質容量が増えるので、IGBTの動作領域に関しては3本セット800μFで計算した方が安全だろう。ターンオフの負荷もあるし、ピーク500A以下に抑えるのが妥当かもしれない。そして、それは十分に現実的だ。

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

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