Aktive Coilgun Theorie Sinnvoll oder nicht?

[Bastl_r]

Ich habe das bislang so verstanden, dass die Spule zeitlich bedarfsgerecht bestromt werden soll...

[Zero]

Wenn du einen Ring nimmst und den hinter der Spule wegdrückst, ist das Timing fast egal! Wäre zwar Verschwendung den Cap zu groß zu machen, aber es hat keinen Nachteil was
das Timing und Sättigung angeht. Daher versteh ich das hier immer weniger.

[Bastl_r]

Dann sollte die Spule aber konzentrisch(flach) und nicht längs gewickelt werden.
Allerdings gibt es dann wohl Probleme mit dem Multistage-Ansatz weil der Ring dann ja durch die folgenden Spulen hindurch muss.

bastl_r

[Zero]

Du brauchst überhaupt keine Spule! Was soll die Spule denn bringen? xD ihr macht mich hier langsam fertig. Immer dieselben Fragen aber keine echten Antworten oder auch nur EIN Bild!
Längere Spule heisst du kannst sie länger wegdrücken. Also irrst du dich irgendwie schon wieder. Guck dir doch bitte einfach Rapp Instruments an....der hats doch schon vor nem Jahrzehnt so gemacht.

[Diodenbrätergerät]

Wegen der Bilder, ich bin gerade mit meiner Verlobten beim Umzug vorbereiten. Das dauert noch ein wenig. Dann aber direkt aus meiner neuen Werkstatt Grins

[Diodenbrätergerät]

Hallo Leute,
ich lebe noch und hab euch nicht vergessen,
Der Umzug ist im gröbsten durch, die Garage ist seit heute auch vom Sperrmüll befreit, daher heute Abend mache ich noch die Küche fertig, dann ist meine Frau auch happy und wir können normal leben. Ich hab das Baustellen kochen auch langsam satt.

Dann kann ich endlich weiter machen an dem Projekt.

Entschuldigung für die Pause, aber das hätte so oder so nicht funktioniert. Mein ganzer Werkstattinhalt steht noch in Kisten aktuell im Keller.

Ich hab zwischendurch noch die Powerbank fertig machen können, sind jetzt professionell gelötete 100V / 180mF. Netzteile zum laden habe ich jetzt auch da, 2 SNTs mit 96V mit Ladewiederstand von 10Ohm.
An der Platine für die MOSFETs arbeite ich noch, da fehlte mir noch die Zeit diese fertig zu machen. Daher da bin ich aktuell nur mit einer Nooblösung dran, die 2 Mosfets aus dem Arduinobaukasten beinhaltet. Das kann ich aber nicht mit der neuen Powerbank nutzen, das zerschiesst die MOSFETs.

Grüße

[gunni]

Moin
Solang du damit nicht draußen rumrennst sollte dir da keiner was können. Wissenschaftliches Demonstrationsgerät...wenns danach geht, wären wir alle schon längst im Knast.
Wollen hier alle nur basteln.

Ich weiss grad gar nicht wie effizient InduktionsCoilguns sind, aber die stoßen das Projektil in der Tat weg. Alu nimmt man da üblicherweise. Hat Onkel Rapp recht eindrucksvoll gezeigt.
Mit Hochspannung. Kurze kräftige Pulse.

Das finde ich eine interessante Fragestellung. Solange du kein Geschoss durch einen Lauf treibst, sollte das Ding (egal wie viel Energie es hat) nicht unter das Waffengesetz fallen. Aber angenommen du würdest einen Lauf verwenden, auch wenn es nur ein Kunststoffrohr zur Stabilisierung des Projektils sein sollte, würde es, meinem Verständnis nach, unter das Waffengesetz fallen und wäre strafbar (wenn eine gewisse Geschossenergie überschritten wird). Ich glaube nicht, dass man sich mit dem Stichwort "wissenschaftliches Demonstrationsgerät" davor schützen kann.

Natürlich bleibt dann immer noch die Frage, ob es jemanden interessiert. Nach dem Motto: Wo kein Kläger....

Grüße

[oglbi]

In meiner Jugend haben wir Taschentuecher zerkaut und in einer Stifthuelse pustend verschossen. Tatsaechlich hat damals keiner die Schussenergie gemessen oder ein Diskussion ueber Waffen ins Feld gefuehrt. Wer sich mit dem Thema auseinandersetzt wird auch sehr schnell merken dass die praktischen Anwendungsfaelle begrenzt sind. Zum Glueck ist dieses Forum (noch) ein technisches und kein politisches Forum.

Eine interessante Fragestellung waere: Ist Diodenbraeter verstorben?

[VDX]

... wir haben von einem Druckbleistift die Hülle abgeschraubt, beide Enden 2x bis 4x durch frische Apfelsinenschalen gedrückt und dann mit dem Stift-Inneren mit den 2-3 hinteren Apfeslinenschalenscheibchen als "Kolben" die Luft innendrin schlagartig komprimiert und die vorderen 3-4 Scheibchen als "Geschosse" durchs Klassenzimmer fliegen lassen -- das machte ein viel befriedigenderes "Ploppp!!", als die zerkauten Papierkügelchen

Allerdings mußten wir uns dann auch immer am Freitag die konfiszierten Teile zurückholen

Das dürfte (auch wegen dem "Ploppp!!") eine deutlich höhere Schußenergie gewesen sein - oder?

Viktor

[axonf]

Hallo und einen schönen Tag, das hängt ja von der Betrachtungsweise ab, wenn ich ne Coil Gun habe die wie ne Waffe aussieht und ne Wodka Flasche auf 10 Meter zerbröselt wird schön gefährlich. Ich will ja nicht hier den Moral Apostel spielen, über den Verbleib des Thread Erstellers würde ich mich so nicht äußern. Viele Grüße von axonf.

[Diodenbrätergerät]

Der Threadersteller ist noch da und nicht in der Versenkung verschwunden.
Nur ist der Threadersteller gerade am Umziehen in sein eigenes Haus und wie ich schon früher geschrieben habe, Umzug und an dem Aufbau arbeiten ist etwas schwierig zeitgleich. Vor allem mit der ganzen Familie zusammen.

Bitte habt etwas nachsehen mit mir, es wird bald weiter gehen.

Schöne Grüße Michael

[Prof. Radon]

Bin auch seit einiger Zeit am überlegen, mal einen Teilebeschleuniger zu basteln. Hab in den letzten Jahren viel zu dem Thema recherchiert und bin der Meinung, dass fast alles was es so an Coilguns auf Youtube et cetera gibt ziemlich naiver Kinderkram ist. Für jemanden der noch voll in der Theorie steckt, ist das vielleicht etwas überheblich - aber ich bin nicht zimperlich, ihr könnt mir gerne den ein oder anderen Zahn ziehen.
Also hier meine Thesen:

1. Eine Coilgun ist letztlich nichts Anderes als ein Linearmotor. Es gibt zwar Eisenlose Motoren, in der Regel arbeitet man aber mit Eisenkern und möglichst geringen Luftspalten wenn man ordentlich Leistung will.
2. Wie lange es dauert, bis das Magnetfeld in den Spulen aufgebaut ist, ist komplett irrelevant. Wenn man eine 2-stufige Coilgun baut, wird man von niemandem daran gehindert die erste Stufe um 12 Uhr einzuschalten, die zweite um 13 Uhr und das Projektil dann erst um 14 Uhr loszulassen. Entscheidend ist es, das Magnetfeld im richtigen Zeitpunkt abzubauen!
3. Bei den meisten Designs die ich gesehen habe, wird parallel zur Spule einfach eine dicke Freilaufdiode eingesetzt. Wenn man das Magnetfeld möglichst schnell abbauen möchte, ist das absolutes Harakiri: mit Idealen Bauelementen würden wir in so einem Fall von einem Dauermagneten sprechen. Mit realen Bauelementen verbrät man die Energie des Magnetfeldes relativ langsam in Wärme.
4. Besser ist es, und damit erledigt sich auch die Frage nach dem Wirkungsgrad, die ungenutzte Energie des Magnetfeldes wieder in die Ladekondensatoren zurückzuführen. Wenn handelsübliche Schaltregler auf 90% Wirkungsgrad kommen, kann es ja nicht so schwer sein, mit einer Coilgun in ähnliche Bereiche vorzudringen. Wie viel von der Zugeführten Energie im Projektil landet ist eine andere Frage, aber 90% der Energie einfach wegschmeißen muss nicht sein.
5. Die beiden vorangegangenen Punkte kann man mit einer Sperrwandlertopologie recht gut erschlagen: Primärspule mit hoher Induktivität, die relativ langsam ein Feld aufbaut und Sekundärspule mit geringerer Induktivität die auf die Ladeelkos arbeitet und das Feld entsprechend schneller abbaut. (außerdem ist es maximal cool, wenn man die Beschleunigerstufen gleichzeitig benutzt um die Elkos aufzuladen).
6. Da sich die Induktivität eines Trafos mit Luftspalt erhöht, wenn man den Luftspalt mit einem ferromagnetischen Material verkleinert, wird es am Spulenstrom sichtbar, wenn sich das Projektil durch eine Spule bewegt. Dieser Effekt ist recht gut dokumentiert und wird gerne bei Ansteuerungen von Elektromagneten benutzt um festzustellen, wann der Magnet sich bewegt hat (Strom geht runter).
7. Statt eines Bolzens halte ich es für vielversprechend Unterlegscheiben zu benutzen, die man wie Frisbees durch den Luftspalt von E-Kernen verschießt. Eine Unterlegscheibe ist in erster Näherung eine Spule mit nur einer Windung und sehr geringem Widerstand. Beim Abschalten der Primärspule wird das Magnetfeld nicht nur in die Sekundärspule fallen, ein Teil landet dann auch im Projektil. Im Idealfall fließt im Projektil noch ein Strom während es die nächste, um 180° gedrehte Stufe erreicht. So würden sich zwei Magnetfelder ergeben, die zur Beschleunigung beitragen.
8. 1000 m/s sind gerade mal 1 mm/µs - mit einem aktuellen µController ist es also möglich, das Timing individuell für jeden Schuss zu berechnen: bei einem ADC mit 1 MS/s, Kern- und Geschossdurchmesser von 20 mm würde man das Geschoss für etwa 60 µs sehen und das ist in der Welt der µC eine halbe Ewigkeit. 1000 m/s wären aber schon Militärtauglich, glaube im Hobbybereich liegen wir eher noch eine Größenordnung drunter...

Glaube auch, wenn ich nicht in allen Punkten richtig liege, sind bestimmt ein paar bei, die ihr gebrauchen könnt. OP fragte ja nach aktiven Geschossen: ja, das ist sinnvoll. Aber um Himmels Willen bau dir deswegen nicht extra eine Schiene ein. Schau dir einen Asynchronmotor an, da wird die Läuferwicklung kontaktlos über das Magnetfeld der Ständerwicklung aufgeladen. So muss das!

[Lightsource]

Ich versuche oft mal in anderen "Bahnen" zu denken:

Bei diesen Guns sah ich bisher immer nur lineare, relativ kurze Konstruktionen.
Warum eigentlich nicht wie bei einem Teilchenbeschleuniger das Geschoss
in einem Kreis beschleunigen, und dann irgendwann in eine lineare Bahn entlassen?

Man könnte eine Stahlkugel in einer Spiralbahn immer weiter beschleunigen,
bis sie dann am Ende tangential die Bahn verlässt.

Hat jemand so etwas schon versucht?

[VDX]

... da gibts doch diese Raketen-Start-Methode ...

Ansonsten, bei beschleunigten Kugeln auf den Magnus-Effekt achten - wenn die Kugel schnell rotierend austritt, dann zieht sie eine Kurve und kann auch in einem Bogen zurückkommen!

Viktor

[Lightsource]

... da gibts doch diese Raketen-Start-Methode ...

Ja, an die hatte ich auch noch gedacht.

Ansonsten, bei beschleunigten Kugeln auf den Magnus-Effekt achten - wenn die Kugel schnell rotierend austritt, dann zieht sie eine Kurve und kann auch in einem Bogen zurückkommen!

Viktor

Wenn man tatsächlich an der Spirale noch eine Lineareinheit dran hat, so könnte man dort die Kugel in eine axiale Rotation versetzen.
Das würde deren Flugstabilität verbessern.