ぽんず製造所

当ブログの記事を参考にして行った事により、いかなる不都合が発生としても当方は一切の責任を負いません。全て各自の自己責任でお願いします。

コイルガン用弾速計ほぼ完成

前回の記事の続きです。

とりあえず時間を測れるようにしました。
TMR1を使ったハードウェアでの計測なので分解能が31.25nsもあります。~100m/sくらいまでしか測らない予定なので正直そんなに分解能がいるかと言われると微妙(1km/s級にもなるレールガンとかの場合は有用と思うけど)。むしろ他の誤差のほうが大きそう。
TMR1がオーバーフローした場合は、ソフトでオーバーフローしたの回数をカウントしていきます。
そんでもってセンサ間距離[mm] / (31.25[ns] * カウント値)の計算をすれば弾速が出せます。
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あとはケースの加工とアクリルの部品を作って、
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基板と組み合わせます。
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すると、弾がパイプを通ったときにセンサが反応してくれます。

当初危惧していたフォトリフレクタ式のセンサはうまくいってくれたようです。

そしたら適当にケースの中に基板ぶち込んで完成!
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と思ったらスイッチの持つところが短くてケースから出てこなくて電源を入れられないっつうね

動画を見てもらえればわかると思いますが前回の値を記憶してくれるようにしてみました。

フタを開けるとこんな感じです。電池交換とソフト書き換えが簡単にできます(電池ボックスの横のピンヘッダから書き換えられる)
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後々3Dプリンタでスイッチのつまみ作ろうと思います。それを取り付ければ本当の完成ですね。

新しいコイルガン用弾速計の基板

現在コイルガンを制作中ですが、実験するにあたって弾速計の必要性が出てきました。
以前にも弾速計を作りましたが、口径が小さくて新しいコイルガンの弾を測定できないという問題が発生しました。というかあの弾速計どっかいきました。
そんなワケで新しい弾速計を作ろうと思います。

とりあえず基板を作りました。


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画面には良さげなLCDを使ってみました。黒背景で白文字かっこいいですよね。マイコンにはPIC16F18325を使いました。
回路は3.3Vで動きますが、乾電池一本で動くようにしたかったので、HT7733Aを使って昇圧しています。
そして今回、センサーにフォトインタラプタではなく、フォトリフレクタを使う試みをしました。裏側の下の両端に付いてる黒いのがそれです。
今まで作ってきたものは、片側に赤外線LED、反対側にセンサを配置していました。これでは部品の配置がばらばらになり配線が面倒でした。フォトリフレクタを使うことによって基板一つで完結させることができます。しかし欠点もあって、局所的にしか反応してくれないのでBB弾などの測定は難しくなります。しかも、使ったセンサの感度があまり良くなくて、センサから数mm程度の高さまでしか反応してくれません。まぁこの辺は調整でなんとかできるかもしれません。
そんなワケで、念の為フォトインタラプタ型に改造できるように設計しておきました。

ちなみに画面に表示されてるのはハード検証のための仮ソフトで、両端のHはセンサの反応状態を表しています(反応時H、無反応時Lと表示)。
現在は基板が完成しただけで本ソフトウェアとケースに手を付けてないのでちょこちょこ作っていこうと思います。

回生型コイルガン-メイン基板①

5月はあんまり作業しませんでした。
回生コイルガンの試作回路を参考にして、本番用の回生型コイルガンのメイン基板を作り途中というところです。
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まずは充電回路作ろうな~~と思って昇圧チョッパまで作ったんですよ
んで動かしてみたら電流検出がなんかうまくいってないっぽくてだめだったんですよ
それから萎えて何もしてないという状況です。


あとは久しぶりにVVVFカート乗りました。
前回乗ったときにインバータが燃えたので作り直しました。なんかまた燃えそうなのでやる気ない基板になりました。
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あと後輩くんがカートにヘッドライトとテールランプつけたいって言ってくれたので、LEDドライバをパパっと制作


209系(GTO)風の音で走らせてみました。


やっぱこの乗り物は楽しいです。

回生コイルガンを試してみた

なんか最近コイルガンが作りたくなってきたので、回生型コイルガンの回路を試作してみました。
回生コイルガンというのは、スイッチング時のサージを回収して次撃つ時の電力にしようっていうやつです。他にも利点は多々あるのですが面倒なので割愛します。
基本的にはHigashino氏の回路を参考にしていますが、ここにコイルの電流を測定して電流値を一定に制御するというもの取り入れてみました。
具体的には、シャント抵抗で電流を測定→コンパレータで基準値と比較→低ければON、高ければOFFというように素子をスイッチングします。
LTspice上の回路と波形。赤がMOSFETのゲート波形(上下のMOSFETとも同相)、緑がコイルの電流波形です。大体40A付近で定電流になるように制御されてますね。
Db86Q2gV0AI_gVH
キャプチャ


実際に作ったものがこちらです。
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撃ってみました。コイルはなんか奥の方から発掘した昔作ったやつです。通電時間5ms、電流30A、コンデンサ電圧360Vです。

意外と強かった。

コイル電流
DS1Z_QuickPrint3

コンデンサの電圧波形(水色)
(黄色はコイル電流(のようなもの)、ピンクがMOSFETゲート波形)
DS1Z_QuickPrint4

コイルに電流が流れると電圧が下がっていきますが、流れを止めた後に若干電圧が上がっています。これが回生です。
今回に関しては威力がどうとか効率がどうとかというよりも回路を試してみたかったのでこれでよしとします。

VVVFインバータを搭載した乗り物

VVVFインバータと三相誘導電動機を載せた乗り物を作りました。
レールの上走るやつ作ってみたかったけどレール引くスペースなんて無いんで台車のように普通にタイヤにして色んなところ走れるようにしました。そのおかげで、電車なのか台車なのか電気自動車なのかよくわからない"乗り物"が出来ました。

動画です。
学校で作った関係でこれくらいしかネット上には上げられないのです...


京急新1000形風の音にしてみました。減速も音階なのは仕様です。

電源は12V鉛蓄電池を4直にして48Vとしています。そこから昇圧チョッパを用いて280Vまで昇圧、VVVFインバータを通して三相誘導電動機を回す構成になっています。電動機は1.1kWのものでそれなりにパワーがあり、加速が思ったより強くて楽しいです。ちなみにチョッパは一応1.5kWで設計しました。

運転台(?)にはマスコン、速度計/ノッチ表示、VVVFパターンの設定、非常停止スイッチがあります。
マスコンはロータリースイッチと3Dプリンタで作ったギアを組み合わせていい感じにカチカチ操作できるようにしてみました。楽しい。
VVVFパターンの設定というのは予め用意されたパターンをロータリースイッチで切り替えできるようにしました。その日の気分で色々な電車の音を楽しめます。
速度とノッチの表示機はこんなん。バーLEDを無駄にフルカラーにしてみたり。
Point Blur_20180401_001012

まぁあれですこれは作りたいから作った要素しかない作品です
5000兆円欲しい!
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