Реклама:
Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Рис. 3.9.3. Наибольшую силу магнитное поле имеет внутри соленоида

Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Рис. 3.9.4. Принцип действий соленоида

Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Рис. 3.9.5. Запуск пушечного ядро при помощи соленоида к катушке, то для этого нужно использовать специальную схему. Целью схемы является создание мощного электрического импульса, использующего энергию, накопленную в конденсаторе.

В эту схему входит небольшой трансформатор, который генерирует низкое напряжение переменного тока. Напряжение выпрямляется диодами и используется для зарядки большого конденсатора.

Чем больше конденсатор, тем больше энергии можно накопить в нем. При использовании конденсаторов емкостью 10000-30000 мкФ можно накопить намного больше энергии, чем может быть произведено небольшими батарейками или другими электрическими источниками.

Это особенно актуально, если учесть, что энергия должна быть подана очень быстро. Главным ограничением использования конденсаторов как источников энергии является то, что они могут генерировать большое количество энергии, но только на очень низких скоростях.

Когда конденсатор подсоединен к катушке, разряд конденсатора длится только в течение нескольких миллисекунд, но этого достаточно, чтобы ток пошел интенсивным потоком, создавая сильное магнитное поле. И силы поля вполне хватает, чтобы втянуть сердечник с силой, достаточной для выстрела ядром (рис. 3.9.6).

Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Рис. 3.9.6. Разряд конденсатора через пушку

Расчет мощности

Легко подсчитать, сколько энергии может подать конденсатор, подключенный к пушке. Количество энергии, накопленной в конденсаторе, задается по следующей формуле:

£>Сх И, где

Е - накопленная энергия (мощность) в джоулях (Дж),

С - емкость в фарадах (Ф),

V - напряжение на конденсаторе в вольтах (В).

Помните, что мощность - энергия, высвобождаемая за единицу времени, поэтому и мощность в ваттах можно выразить в джоулях в секунду (Дж/сек).

Конечно, разряд происходит чрезвычайно быстро, но все равно за определенный промежуток времени, потому что провода обмотки катушки имеют некоторое сопротивление. Представьте себе, какой мощной может быть эта маленькая пушка!

Сдержимте больших токов

Одной из насущных проблем является проблема управления очень большими токами во время разряда конденсатора, с использованием обычных компонентов. Прежде всего, при таком быстром разряде конденсатора катушка должна иметь очень низкое сопротивление.

В нашей схеме конденсатор заряжается при напряжении около 36 В (пик амплитуды приходится на 24 В переменного тока), а катушка пушки обладает сопротивлением только в 0,8 Ом, которое измеряется цифровым мультиметром (рис. 3.9.7).

Если мы не будем учитывать индуктивность, а только сопротивление в омах, когда конденсатор подсоединен к катушке, то ток может достичь пика в 40 А или более. Обычные переключатели при продолжительном использовании не справятся с таким уровнем тока, они обязательно перегреются, и произойдет пережигание контактов.

Таким образом, решение очевидно: для управления разрядом конденсатора должен применяться кремниевый управляемый выпрямитель (SCR). Обычные SCR, например TIC106, работающие как электронные переключатели и способные управлять постоянными токами силой до 4 А, могут поддерживать очень короткие пики величиной 100 А, подобные тем, которые создавались нашей схемой. .


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒