Vi avevamo detto che a breve sarebbe arrivato un nuovo progetto interessante, nato da un’idea di un nostro compagno di corso e sviluppato dalla nostra combriccola di pazzi.
Una COILGUN a 3 stadi: ossia un “fucile” elettromagnetico che accelera un proiettile (dobbiamo ancora decidere cosa utilizzare) grazie ad una serie di bobine poste lungo la canna.[banner network=”adsense” size=”468X60″ type=”default”]
La “lista della spesa” è molto lunga, comunque i componenti principali sono:
- condensatori elettrolitici da flash, 60 da 120uF 320V, 20 in parallelo per ogni stadio, che caricati a circa 300V dovrebbero permetterci di accumulare più di 300J di energia;
- Arduino con sensori ottici per gestire la scarica dei condensatori in modo da ottimizzare l’erogazione di energia;
- IGBT (Fairchild SGH80N60UFD) con relativi driver (Microchip 4427A) per poter erogare qualche centinaio di Ampere e permetterci di interrompere la scarica a piacimento, cosa impossibile se avessimo usato degli SCR – per la protezione dal picco di voltaggio inverso, che inevitabilmente si crea, impiegheremo dei diodi 6A10 per il ricircolo della corrente sulla bobina e dei diodi TVS sugli IGBT. La tensione di gate è di 17.5V, fornita da un alimentatore step up dedicato.
- filo di rame smaltato (diametro 1.2mm) per gli avvolgimenti
- altro (resistenze, lastra di rame e molto, moltissimo stagno per saldare tutto)
Ma passiamo alle cose interessanti, il making of!
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- Taglio della lastra di rame
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- La busta di condensatori
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- Dieci condensatori per banco
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- Due assi, un elastico
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- Cannello ossidrico
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- E saldatore
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- Fatto
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- Aggiunta di filo all’esterno per facilità di collegamento e minore resistenza elettrica
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- Preparazione degli IGBT
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- Stagnatura del rame
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- Saldatura
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- Aggiunta di filo per aumentare la capacità di corrente
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- Termometro a IR, Multimetro, Tester LCR, Oscilloscopio DSO Quad con probes a clip autocostruite
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- Avvolgimento
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- Avvolgimento finito
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- Saldatura dei banchi di condensatori in parallelo
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- La canna con i tre avvolgimenti
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- Peppo alle prese con il non collaborativo Arduino
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- Casino
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- Ancora nulla
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- Wow! Funziona!
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- Impulso di un millisecondo, si può vedere la coda di corrente che continua anche dopo, smorzata in questa simulazione da una resistenza a bassa induttanza da 0.3 Ohm
Abbiamo cominciato saldando i condensatori in banchi da 10, per comodità, e gli IGBT in gruppi di 3 in parallelo, per poter reggere senza problemi 660A di picco, dato che la simulazione con Orcad ci aveva portato a valori di circa 600A.
Poi abbiamo preparato le tre bobine avvolte sulla canna, la prima, quella che deve accelerare il proiettile da fermo, formata da 5 strati sovrapposti, le altre da 3, per offire minore induttanza, quindi impulsi più brevi, che sono adatti ad accelerare un proiettile già in moto.
Abbiamo saldato anche i driver degli IGBT sulla millefori, aggiungendo un diodo di protezione, un condensatore di filtraggio sull’alimentazione, una resistenza di pull down sull’ingresso ed un’altra sull’uscita.
La giornata di oggi è stata molto proficua, ma purtroppo, non avendo ancora l’inverter e non fidandoci di collegarci alla corrente di rete, ci siamo dovuti limitare a circa 27V sui condensatori, ossia meno di un Joule di energia, ma così non siamo riusciti a far muovere un bel niente.
Alla prossima.
Stay Tuned!
Link parte 2: http://bspt.altervista.org/coilgun-parte-2/
BSPT & friends
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