Étape 2: Choses à considérer lors de la conception
J’ai fait une Instructable distinct sur le Projectile Design puisque c’est Aussie une grande section.
Longueur de la bobine
Plus la bobine est le plus de temps qu'il faut faire glisser le projectile vers le centre et les enveloppes plus du fil peuvent être montés dans le solénoïde d’augmenter la densité de flux magnétique. Plus le morceau de fil de la bobine est en et plus l’inductance de la bobine plus la réticence de la bobine est la longueur d’impulsion actuelle sera donc plus. Cela signifie que le taux de variation du courant est plus faible et donc n’atteindra pas aussi haut une valeur de crête. Depuis les effets actuels la densité de champ magnétique un courant élevé est souhaitable pour la bobine doit être accordée de sorte qu’il fasse le plus fort champ magnétique dans le temps disponible.
La longueur de la bobine est directement liée à la longueur du projectile, comme il se doit à peu près égales, tel que mentionné précédemment.
Nombre de couches dans la bobine
Plus de couches signifient un champ magnétique plus fort mais cela signifie aussi plus haut impédance et donc une plus longue durée d’impulsion. Si le pouls est trop long puis le projectile sera l’expérience « » réaspiration et ont une vitesse inférieure à la sortie, déclenchement optique peut être utilisé pour résoudre ce problème.
Trop de couches signifiera que le champ magnétique des couches extérieures n’ajoute pas la densité de flux magnétique de la force dans le centre où le projectile est et si l’énergie est gaspillée. Cela signifie également que la durée d’impulsion est inutilement longue donc le courant ne va pas augmenter comme fortement possible dans le cas contraire.
Épaisseur du fil de bobine
Fil plus épais signifie impédance inférieure donc une durée d’impulsion plus rapide et le plus haut pic de courant. Cela signifie moins encapsule dans la bobine par unité de surface et donc la densité de flux est potentiellement réduite si le courant n’est pas significativement augmenté par l’impédance inférieure. Si le fil est trop mince il aura une résistance trop élevée et chauffer inutilement. Dans les cas extrêmes il peut brûler le tir.
Durée d’impulsion
La longueur de l’impulsion doit être exactement la même longueur que la quantité de temps qu’il faut pour tirer le projectile de la rupture vers le centre de la bobine et revenir à zéro. La durée d’impulsion est affectée par une multitude de variables, y compris, la tension du condensateur, condensateur capacité, résistance du circuit et inductance bobine qui varie dynamiquement pendant l’utilisation, car il n’y a au départ un noyau d’air qui est bientôt remplacé par un noyau de fer, comme le projectile glisse dans pour ne pas mentionner selon combien tourne, couches et quel calibre de fil est utilisé.
Ce problème est résolu en fixant autant de variables comme le projectiles dimensions qui fixent à leur tour la longueur de la bobine et le diamètre intérieur et la taille, la tension du condensateur. Puis les autres variables sont variées jusqu'à ce que la combinaison optimale se trouve. Les autres variables sont surtout wire gauge et nombre de couches. En supposant un commutateur approprié peut être utilisé le calibre du fil est habituellement la plus importante disponible.
Interrupteur bounce/résistance
Interrupteurs mécaniques peuvent arc et rebond qui allonge le pouls et abaisse la densité du flux moyenne éprouvé dans le tube au moment du tir. Ceci est surmonté par l’utilisation des commutateurs de semi-conducteur comme du SCR, du MOSFET ou IGBT qui éprouver aucune des questions d’arc. Ils ne sont pas solutions parfaites, mais comme ils ont plusieurs défauts comme nécessitant une commutation courant/tension de travailler et de SCR impossible d’éteindre jusqu'à ce que la source-drain courant chute ci-dessous zéro alors exigez "v-switching". V-la commutation est où une deuxième banque SCR et le cap de la tension identique ou supérieure est évacuée par la SCR première baisse de la tension en dessous de zéro et éteindre l’interrupteur.
MOSFET est généralement très faibles puissance sont donc d’aucune utilité aux canons d’une échelle décente de bobine et un approprié peut être coûteux, mais une solution est d’utiliser une banque d'entre eux est parallèle pour étaler le courant sur plusieurs devises moins chers. L’IGBT est solutions beaucoup mieux qu’ils peuvent être allumés et éteints à vont et peuvent gérer la puissance bien supérieure à celle du MOSFET. Il est également important que l’interrupteur de l’état solide peut fonctionner assez rapidement pour allumer l’appareil et éteint dans les délais souhaités, plus IGBT sont capable de cela aussi bien.
Tension du condensateur
Le plus élevé la tension condensateur le plus élevée, la vitesse du projectile étant donné que l’énergie stockée dans un condensateur est égale à la moitié de la capacité multipliée par la tension au carré tant que les capacités de commutation sont là alors c’est l’une des variables plus favorables à choisir d’augmenter comme chaque volt supplémentaire fait une grande différence.
Capacité du condensateur
Plus la capacité plus le volume d’énergie stockée à :
Énergie emmagasinée dans un condensateur = 1/2 CV ^ 2
Bobine de couplage de Flux (fer externe)
Ajout d’une coquille externe de fer à la bobine peut améliorer le lien de flux entre la bobine et le projectile, mais il faut pour éliminer les pertes de courant de Eddie. Une matrice de fer en poudre ou en céramique ferrite est donc la meilleure option. Le fer externe ne doit pas avoir trop de masse comme le matériau fer supplémentaire va ralentir le flux magnétique s’accumuler et le pistolet de la bobine ne peut pas saturer comme pas tout le matériel ferreux est magnétisé qui signifie qu’il est lourd et juste ralentit le taux d’augmentation de la densité du flux. Cela signifie que le flux magnétique pas augmenterait aussi rapidement et atteignent pas comme valeur de crête élevée. Trop peu de matériaux ferreux signifie qu'il est potentiellement perdre le flux magnétique disponible.
Le fer externe doit donc être optimisé afin qu’il ne pas saturer et pourtant il y en a assez pour améliorer la densité de flux magnétique. Il affecte l’inductance de la bobine et donc le courant d’impulsion longueur ainsi la bobine peut devoir être d’une autre un peu de forme pour obtenir des performances optimales.
Minimiser la longueur de câble de raccordement
Tous les fils de liaison entre la bobine et les condensateurs devraient être aussi court et épais que possible pour réduire l’inductance et pertes résistives.
