Как стать автором
Обновить

Комментарии 55

Добро пожаловать на Хабр!
И вам привет.
Судя по качеству статьи — автору уже давно пора было тут зарегистрироваться.
Можно сервоприводом предварительно разгонять, или даже пулять :).
Так и было :), пришлось скорость подачи замедлять.
Без датчиков прохождения «снаряда», установленных между катушек, и включения последующей ступени по их срабатыванию — совершенно не эффективный девайс. Да и собрать можно было без применения контроллера в таком случае.
Нормальный дивайс. Эффективный.
Датчики только на пару процентов увеличат скорость снаряда если задержки на глаз хорошо подобраны для данного типа снаряда.
А вот диоды в катушках не очень хорошее решение.
Они не дают катушкам резче выключаться, поэтому надо делать паузу между включениями катушек, а то они будут тянуть каждая в свою сторону на некоторых отрезках времени.

Сами катушки лучше рассчитать в программе для моделирования электромагнитных полей. Возможно лучше даже стрелять магнитами.
Спасибо за подсказку. Я настолько, конечно не углублялся.
Кстати, можете посмотреть в сторону FEMM, умельцы с gauss2k сделали для неё скрипт как раз для рассчёта ступеней ускорителя.
Сами катушки лучше рассчитать в программе для моделирования электромагнитных полей

По каким параметрам рассчитывать катушки?
Смотря что мы можем варьировать.
Изменять очевидно можно геомерию катушек.
Сечение провода, а значит и ток более под вопросом.
Но думаю стоило бы и ток варьировать при заданном напряжении.

Тогда это превращается в задачу соленоида, где надо максимизировать силу.
Решать можно, например, в пакете COMSOL
А вот диоды в катушках не очень хорошее решение.
Они не дают катушкам резче выключаться, поэтому надо делать паузу между включениями катушек, а то они будут тянуть каждая в свою сторону на некоторых отрезках времени.

Поясните, пожалуйста, почему диоды не дают катушкам резче выключаться?
Если их убрать, то они, очевидно, будут разрушать транзистор.
Диоды продолжают пропускать ток некоторое время после выключения транзисторов. Т.е. катушка продолжает создавать магнитное поле когда его уже не должно быть.
Ставить надо двухсторонние трансилы они же TVS-ы вольт на 40.
Ага, я понял! Если диод идеальный, то ток будет бесконечно ходить по катушке, поддерживая созданное магнитное поле. Но поскольку диод не идеальный и требует напряжение смещения, то магнитное поле все-таки будет разрушаться в соответствии с рассеиваемой мощностью диода.

Я вот думаю — а ведь можно было бы тогда зашунтировать транзистор последовательным диодом и конденсатором. В таком случае при закрытии ток пошел бы на заряд конденсатора, перекачав энергию из катушки в конденсатор.

Или как вариант — подсоединить к катушке несколько диодов подряд.
Была тема одна на радиокоте… у человека электромагнитная заслонка не хотела закрываться когда ставил диод на нее, а там ШИМ был всего 300гц. оказалось индуктивность огромная и диод замедлял процесс отключения до того что между импульсами ток не прекращался. Собственно, так во многих схемах и работают дроссели DC-DC преобразователей.
Скорей всего вы не читали стати, а сразу сделали негативное заключение. Мне хотелось сделать интересный проект, именно, на микроконтроллере, для начинающих изучать программирование микроконтроллеров. И что данную пушку можно реализовать без участия микроконтроллера и так понятно.
Впервые про такие пушки я узнал из поста про робота-футболиста. Я так понял, что обычно пушки делают с разрядом конденсатора. Более хитрые схемы умудряются при этом переиспользовать энергию катушек.
> Соответственно, первая катушка остается включенной.

zim48, я могу ошибаться, но вроде эффективнее при каком-то прохождении снаряда питание на катушке инвертировать. Если не именяет память, то катушка сначала втягивает объект, а когда он начинает выходить не толкает дальше, а пытается втянуть обратно (эдакий маятник с затуханием). Тем самым, будучи включенной катушка начинает мешать последующей. Т.е. по хорошему, нужно инвертировать питание (понятно процесс не моментальный) дабы направление магнитного поля изменилось и катушка как бы начала поддталкивать снаряд. Правда и тут катушку нужно будет выключить как только так сразу.

ЗЫ учебник физики не брал в руки больше 10 лет, раздел Магнетизм мог и позабыть.
Экспериментировал с одной электромагнитной катушкой. Именно инвертировал катушку после выхода снаряда из катушки. Толи я чего-то делал не так, но результат, в место отталкивания наоборот замедлял вылет.
Нужно подождать комментариев более обладающих в этой теме людей. Но вполне возможно что нужно правильно считать момент инверсии с учётом переходных процессов. Да ещё посмотреть как эти процессы проявляться будут. Т.е. по идее, к моменту максимального вылета из катушки катушка или обесточена должна быть, либо заинвертирована. У тебя получается, что силы притягивания перевешиваются за счёт заданного ускорения и массы «снаряда», а потом подключается уже следующая катушка. Т.е. потюнить можно.
Так как снаряд не является магнитом, то будет втягиватся в катушку при любой полярности питающего напряжения. Если же вы пытаетесь побыстрее погасить ток в катушке при достижении снарядом её центра, то такой подход имеет правно на жизнь, но, имхо, с точки зрения практической реализации проще поставить ещё ступень или отключать ток немного раньше.
Кстати, а не тонковаты ли провода идущие к катушкам? И какой источник питания вы используете(видео посмотреть не могу интернет по талонам)?
Провода подключал и потолще, особой разницы не наблюдал. Напряжение катушек постоянное 20B.
А что даст инвертирование?
Вот если бы снаряд был магнитным — то да, один полюс притягивается, другой отталкивается, можно инвертировать в нужный момент и «подтолкнуть».
А тут же просто нейтральный ферромагнетик. Ему всё равно, в каком направлении течёт ток в катушке. Производная направлена в сторону увеличения индуктивности за счёт помещения в соленоид сердечника. Потенциальная яма — внутри соленоида.
У этого ферромагнетика остается остаточная намагниченность некоторое время.
Возможно, что такой трюк можно было бы применить для последней катушки в цепочке.
Инвертирование поля можно рассматривать для пары катушек, а не для одной, тогда смещение сердечника в следующую катушку будет приводить к выталкиванию первой катушкой во вторую, но проблема в том, что этот процесс тоже нужно своевременно начать, и не менее своевременно закончить для достижения эффекта.
А по поводу датчиков, они необходимы для возможности корректировки задержек и процесса самообучения:
в EEPROM хранятся некие значения задержек для каждой из катушек, и некие значения дельта смещений задержек от предыдущего выстрела, программа корректирует считанную задержку новой дельтой и считает время излета.
Если таковое окажется успешнее предыдущего, происходит запись новой задержки и текущей дельты в EEPROM.
Новую дельту можно выбирать либо относительно предыдущей, либо совсем случайно, и в случае снижения показателей скорострельности — запись данных не производить. Таким образом пушка может самостоятельно повышать эффективность стрельбы. Короче целая область для фантазии.
Железный цилиндр не имеет своего магнитного поля, поэтому магнитное поле стремится втянуть объект так, чтобы его центр оказался в центре катушки. В идеале катушка должна быть мгновенно обесточена при прохождении центра объекта через центр катушки, иначе начнет действовать сила, втягивающая объект обратно. Остаточная намагниченность не в счет, она формируется самим магнитным полем по аналогии с реактивным сопротивлением.
Инвертирование одной катушки будет также ослаблять магнитное поле следующей!
Каждая катушка придаёт снаряду дополнительное ускорение? А что будет, если их закольцевать? И в нужный момент разомкнуть кольцо и отправить снаряд к цели.

Как-то так:

image
БАК?
даже у кольцевых циклотронов есть синхротронное излучение, что уж говорить о таком чуде
Синхротронное излучение — это излучение заряженных релятивистских частиц в магнитном поле. Откуда здесь заряд и релятивизм, если гоняют незаряженную ферромагнитную болванку на вполне ньютоновских скоростях? Другое дело — излучение от катушек, но там его не так много.
естественно никто не сравнивает классическую и релятивистскую механику, если не так понятно, то имелось в виду что не так просто все сделать
Основная проблема — подвесить снаряд. Можно запихнуть сверхпроводники, тогда получится настоящий макро-БАК. Теоретически, остаточной намагниченности хватит для подвески легкого заряда. Или — стрелять магнитами, но это дорого.
А что делать с центробежной силой?
забавная мысль, а снарядом сделать шарик от мыши)
А почему такой драйвер ключей плохой? Зачем там опторазвязка? Разряд затвора резистором, вкупе с плохим зарядом слабой оптопарой и последовтельным резистором — дважды плохо.
Что такое -16 вольт? Правда минус 16 или вы так землю обозначили. Если правда минус 16, то получается к транзисторам приложено 32 вольта, что уже почти за гранью области безопасной работы. К затворам также, в таком случае, прикладывается гораздо больше разрешенных +15 В.
Почему не сделать однополярное питание? Тогда пойдет два драйвера типа IR4427, либо даже хватит напрямую от ноги микроконтроллера. Иначе IR2110.
Опторазвязку поставил во избежание зависания микроконтроллера, хотя вы правы можно и нее ставить. Насчет 16 вольт, спасибо что подправили, некорректно указал землю. Для 5В и 16B земля общая.
Что бы не было зависаний — грамотно разводите землю. А эта развязка у вас очень сильно снижает мощность, которая доходит до затвора.
Подавайте напрямую с ноги контроллера, через резистор ом на 50-100.
А не будет эффективнее если катушки делать из изолированных проводов и/или добавлять обмотку на снаряд?
Это провода в лаковой изоляции. Её не видно, но она есть =)
Обмотку на снаряде как запитывать? Тянуть за снарядом провод, как на ПТУР первого поколения?
Там замкнуть на снаряде катушку и ждать индукции от внешней обмотки. Но я не настоящий сварщик, и не знаю куда там вектор и какой силы пойдет после такого.
Пожоже на то )
Вот о чем стоить задуматься так это об остаточной намагниченности снарядов.
Неправильное расположение намагниченых снарядов в магазине может привести к сильному ухудшению энергетики выстрела.
Полностью с вами согласен, есть такое.
Думаю стоит прикрутить к устройству счетчик патронов в магазине
Надо было сделать в магазине заслонку на соленоиде чтобы подавать патроны в трубку по одному. А на торце трубки вместо подающего штока расположить proximity sensor типа VL6180X. Тогда можно было бы непринужденно без подстройки стрелять снарядами с произвольной формой.
Это и счетчик снарядов заменило бы.
Похоже на то )
Провел эксперимент.Нашло у себя цилиндрический неодимовый магнит 20x6mm. Применил в качестве снаряда, при этом программу не переделывал. Сила выстрела значительно возросла, коробку пробивает.
Аккуратнее, неодимовые магниты довольно хрупкие…
Уже поломал :)
А в чём так красиво нарисована схема?
AnimeStudia
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.