Image69 (2)

^Y__

Projekty AVT

Rys. 1

Działko magnetyczne jest urządzeniem strzelającym metalowymi pociskami (gwoździe, śmby, kawałki dnitu) przy użyciu pola magnetycznego.

Coilgun składa się z cewki z lufą (najczęściej szklaną) oraz układu zawierającego baterie kondensatorów ładowanych do odpowiednio wysokiego napięcia, a następnie rozładowywanych przez tę cewkę. W wyniku tego powstaje w niej silne pole magnetyczne, które wciąga pocisk z jednej strony, rozpędza go. aby w końcu wystrzelić go z dużą prędkością.

Opis układu

Schemat ogólny zasady działania działka jest pokazany obok. Do zasilania stosuje sic napięcia od 12V do 220V. Im jest ono wyższe i im większa jest pojemność kondensatorów, tym większa energia zgromadzi się na kondensatorach, ponieważ E = (C*U² )/2. Bardzo ważne jest, aby całkowite rozładowanie kondensatorów nastąpiło dokładnie, gdy nasz pocisk znajdzie się w środku cewki, bo wówczas przestanie na niego działać zewnętrzna siła, a tym samym jego prędkość będzie maksymalna. Gdyby pocisk znalazł się w dalszej części cewki, a kondensatory nie byłyby jeszcze rozładowane, wówczas nastąpiłoby hamowanie jego ruchu polem magnetycznym, co znacznie zmniejszyłoby energię strzału. W moim układzie położenie początkowe pocisku ustalane jest eksperymentalnie, i choć może nie jest to optymalne rozwiązanie, znacznie upraszcza cały układ.

Dokładny schemat ideowy znajduje się na rysunku 1. Składa się on z prostej ładowarki do baterii kondensatorów, wyzwalacza w postaci tyrystora lub triaka i cewki nawiniętej na szklanej lufie. Rezystor R1 ogranicza prąd ładowania i jest złożony z 4 połączonych szeregowo rezystorów 10ld2/5W. Dioda Dl ochrania kondensatory przed ich niepoprawnym naładowaniem i powinna być odpowiednio mocna (w moim układzie jest to 4A^/600V), zaś dioda D2 zapobiega powstawaniu napięcia samoindukcji w cewce i ma takie same parametry jak poprzednia. Kolejnym bardzo ważnym elementem jest rezystor R2 służy on do rozładowywania kondensatorów po zakończonej pracy układu. Należy pamiętać, aby podczas przechowywania działka przełącznik trójpozycyjny SI zawsze był w pozycji łączącej go z R2, ponieważ pozostawienie naładowanych kondensatorów jest bardzo niebezpieczne. Jego moc nie powinna być mniejsza niż 20 W, w przeciwnym razie może ulec uszkodzeniu.

Jako wyzwalacz można zastosować tyrys tor lub triak, rp. triak BTA41-600B o maksymalnym prądzie przewodzenia 40A. Można co prawda połączyć dwa wyzwalaczc

0    mniejszym prądzie dopuszczalnym, ale myślę, że nie jest to najlepszy pomysł. Nic polecam jako wyzwalaczy stosowania zwykłych przełączników - iskrzenie powstające na ich stykach szybko je wypala, co maksymalnie pozwala strzelić jeden, może dwa razy.

Kolejnym bardzo ważnym elementem działka są kondensatory. Od ich pojemności

1    maksymalnego napięcia ładowania zależy końcowy efekt. Ja wykorzystałem kondensatory (na napięcie 350V) pochodzące ze sta

Rys. 2

działo magretyczne

rych telewizorów. Jest to dość dobre rozwiązanie, ponieważ pozwoliło na zminimalizowanie kosztów oraz uzyskanie możliwie najwyższego napięcia (220YAC po wyprostowaniu na mostku daje około 310V, więc nie ma obawy o ich wytrzymałość). Połączyłem równolegle sześć sztuk, uzyskując tym samym znaczną pojemność. Do kondensatorów' można dołączyć szeregowo woltomierz (jak na fotografiach) pozwoli to obserwować, jak przebiega ich ładowanie i kiedy zostanie zakończone. W układzie modelowym ich pojemność wyniosła 2046pF/350V. Pierwsze ładowanie kondensatorów może trwać dość długo (u mnie 15 minut), ale kolejne zachodzą dużo szybciej. Przy ich montażu należy zwrócić baczną uwagę na biegunowość odwrotne

16 Sierpień 2005 Elektronika dla Wszystkich