simple coilgun bauen?
Ich hänge derzeit ausbildungstechnisch in einer sogenannten "Berufsvorbereitenden Maßnahme" fest und wurde.. trotz meiner eigentlichen fähigkeiten.. in Elektro und Metallarbeit gestopft, und sitz jetzt ohne was zu tun rum.
Kurz gesagt: Ich will mir eine simple coilgun bauen. möglichst mit langem lauf für hohe präzision. Ich weiß dass ich für die spulen einen 1mm Kupferlackdraht, unisoliert, benötige. Auch dass ich eine Eleketrolytkondensator zum betreiben der spulen benötige, weiß ich. Und dass ich einen widerstand brauche um den Elko aufzuladen ohne ihn zu beschädigen, auch.
Was ich nicht weiß ist, wie viel Volt ich mindestens brauche damit das projektil bei 3 oder mehr spulen einigermaßen weit kommt. Auch die genauen werte für elko, spulen und widerstand weiß ich nicht, da meine formelsammlung verloren gegangen ist.
Frage: Gibt es einen schaltplan für einen simplen aufbau? Wäre es eventuell sinnvoll die spulen, um sie richtig zu timen, über einen mikrocontroller steuern zu lassen?
2 Antworten
Eine Coilgun ist ein ziemlich komplexes Projekt, weil du entweder den Ort des Projektils kennen musst oder du das überschlagmäßig mit Timings macht und das ist nicht sonderlich präzise.
Sofern das Projektil Leitfähig ist kannst du den Strom auch durch dieses leiten und dann gehts am besten.
Ich würde aber dennoch sagen, bau dir eine Railgun, der Mechanismus ist wesentlich einfacher und von der Wirkung gleich, sollten deine Projektile nicht leitend sein, kannst du auch einen Treibspiegel aus Kupfer machen.
An die Coilgun kannst du dich wagen wenn du eine funktionierende Railgun hast, die Technik ist sehr ähnlich.
BTW:
mm Kupferlackdraht, unisoliert,
Es gibt keinen unisolierten Kupferlackdraht, weil der Lack die Isolierung ist....
wie viel Volt ich mindestens brauche damit das projektil bei 3 oder mehr spulen einigermaßen weit kommt
Das kommt im wesentlichen auf die Energie im Kondensator an, für die gilt E=U²*C/2.
Sprich die Spannung sollte hoch sein, damit die Energie hoch ist, im Normalfall nimmt man hier 10kV oder mehr, meist einen einfachen Mikrowellen Trafo.
Allerdings kannst du bei der Spannung keinen Elko mehr nehmen, sondern du nimmst Hochspannungsfolien oder Kermikkondensatoren, die haben meisten so um die 100pF und du schaltest die eben auf ein paar Nanofarad zusammen, dann kommst du mit 10kV und 100nF auf eine Energie von 5 J.
Eine andere alternative ist natürlich die Verwendung von Spannungen unter 1kV und sehr große Kondensatoren, allerdings wirds da schnell teuer. Du kannst zB einen 1F Elko für die Anlage im Auto auf 12V laden und bekommst dann schon schöne 144 J...
Btw pass bei den Elkos verdammt auf, hier geht es um große Spannungen und Energien, wenn der Elko noch geladen ist wenn du ihn angreifst kann das deinen Tod bedeuten!!!
Folienkondesatoren waren gemeint für eine Hochspannung. 3kV mit Elkos wird hald relativ schwer.
Die 200-700V reichen für kleine Coilguns große Coilguns brauchen sehr viel mehr Spannung weil die eine hohe Induktivität haben. Du musst eben mehr Spannung nehmen wenn du eine größere Induktivität. Die 200-700V kenn ich eher aus dem Bereich der Railguns die haben hald viel kleinere Induktivitäten.
Die Nanofarad wären hald ein Wert der noch billig zu erreichen ist bei 3kV. Ein paar mF sind natürlich zu bevorzugen.
Es gibt Elkos mit 1F und etwas mehr also ich meine schon Elkos und keine Supercaps.
Aber 12V ist wirklich sehr sehr wenig für eine Coilgun.
Btw wie bist du eigentlich auf diesen alten Beitrag gestoßen?
Da muss ich schon sagen, dass die Antwort damals nicht sehr ausgereift war und so wohl nicht zu einem guten Effekt geführt hätte.
Ich schau halt öfter mal in alten fragen. Aber 3kv oder mehr mit elkos ist nicht schwer. Man kann sie in SERIE schalten!
Ich weiß dass man sie in Serie schalten kann das ändert aber nichts daran, dass der Aufwand mit Elkos größer ist um auf 3kV zu kommen.
Du brauchst hald eine ordentliche Kondensatorbank weil durch die Serienschaltung die Induktivität und der ESR größer wird und man braucht bei 3kV schon mindestens ein paar Balancing Widerstände über die Elkos sonst gehn die durch ihren eigenen Leckstrom drauf. Zudem sind pro Kondensator dann auch noch Dioden notwendig sonst können die anderen Kondensatoren in Serie den schwächsten mit falscher Polarität laden, was bei derartigen Spannung auch schon in betracht gezogen werden muss.
Ein einzelner Folienkondensator ist diesbezüglich bei Hochspannung wesentlich gutmütiger, natürlich hast du aber im Endeffekt auch eine kleinere Kapazität.
Ich finde elkos trotzdem besser dafür geeignet, auch wenn sie einen höheren esr/esl haben. Sie können viel mehr Energie als fokos speichern.
Freilaufdioden sind sowieso nötig, auch bei Folien, sonst wird ja ein schwingkreis gebildet und das bremst das projektil ab.
Ja das aufjedenfall man sollte hald einige noch parallel schalten. Du musst dir bei HV Fokos nur relativ wenig gedanken um die Dinger selbst machen weswegen sie eben leichter handhabbar sind was quasi für einen unerfahrenen Anwender Fehlersicherer ist.
Da aber die Rede von einem Mikrowellentransformator war ist so ein Eigenbau ohnehin nichts mehr für den Laien.
Ja die Freilaufdiode hast du hald bei den meisten Coilgun Schaltungen die man so finder direkt an der Spule. Man muss hald noch drauf achten welche ins Kondensatorpack zu integrieren.
Ich würds insgesamt so machen, dass ich im Pack mich im wesentlichen nur auf den Schutz der Elkos konzentriere und direkt an der Spule eine relativ schnelle SIC Schottky Diode als Freilaufdiode verwende.
Ein bisschen Offtopic:
Hab vorhin übrigens einen Buildguide für eine Railgun gefunden wo einer 10 Superkondensatoren in Serie geschaltet hat und 5 dieser Stränge Parallel aber das stell ich mir auch schwer vor, dass die dann gut geht.
Nimm 400V, da gibt es viele Elkos und auch Thyristoren zum Schalten. Jede Spule bekommt am Anfang eine Lichtschranke um das projektil zu erkennen und den Thyristor zu zünden, der dann den zugehörigen C auf die Spule schatet. Es gibt Datenblätter mitsamt Schaltvorschlägen online für die Bauteile. Thyristor richtog zünden, damit er überlebt, da gibt es viel zu tun.
Du hast überhaupt keine Ahnung. Für einige kg braucht man keine foliencaps oder ähnliches, man kann elkos in Serie schalten. Meist nimmt man aber 200-700v. Und was willst du mit ein paar nF? Ein paar mF sollten schon sein, 1kJoule wäre schon ausreichend.
Ein elko kann kein F haben, du meinst supercaps, aber mit 12v können keine hohen Ströme fließen.