- Gerekli malzemeler
- Bobin Tabancası Nasıl Çalışır?
- Devre şeması
- Bobini Sarmak
- Mini Bobin Tabancasının Çalışması
Coil Gun, birçok insanın düşündüğü gibi (ben de dahil) sadece bir tüp ve etrafında belirli bir mesafeye mermi atabilen birkaç bobin bulunan eğlenceli bir oyuncak değil. Sandia Ulusal Laboratuarları'ndaki bilim adamları, parçacıkları dünyanın yerçekiminden kaçacak kadar yüksek bir hızda hızlandırmak için bir bobin tabancasının tasarlanabileceğine inanıyor. Evet, doğru duydunuz! Bobin tabancası muhtemelen gelecekte uyduları başlatmak için kullanılabilir. Belki onu deneyen ve şu anda üzerinde çalışan insanlar vardır. Uzay uygulamalarının yanı sıra, ordu, mermileri ateşleyebilecek Ray Tabancası veya Demiryolu Silahı olarak adlandırılan başka bir Bobin Tabancası ile ilgileniyor gibi görünüyor.
Tüm bunlar beni kendi Coil Gun versiyonumu oluşturmakla ilgilendirdi. Ayrıca, tek bir tıklama ile metal mermilerin bobinden fırlatılmasını izlemek ve oynamak çok tatmin edici. Başlamadan önce, bu projenin tamamen eğitim amaçlı olduğunu açıkça belirtmek isterim, bu yüzden lisenizdeki o zorbadan kaçmak için bu silahı inşa etmeyi düşünüyorsanız, muhtemelen bir psikoloğu ziyaret etmelisiniz. Proje ayrıca uçan metal parçaları ve yüksek voltajları da içerir, bu nedenle çalışırken dikkatli olun. Hadi başlayalım söyleniyor.
Gerekli malzemeler
- Bakır tel (emaye)
- IR sensörü (Hız ölçüm tipi)
- IRFZ44N MOSFET
- BC557 PNP Transistör
- 10k ve 1K Direnç
- 7805 Regülatör
- 0.1 uF
- Butona basınız
- Breadboard
- Güç kaynağı (RPS)
- 9V Batarya
Bobin Tabancası Nasıl Çalışır?
Bobin Tabancasının arkasındaki temel ilke, Faraday tarafından belirtildiği gibi, akım taşıyan bir iletkenin etrafında bir manyetik alan oluşturmasıdır. Bu manyetik alanın gücünü artırmak için akım taşıyan iletken bir bobin şeklinde sarılır. Şimdi, bu bobin çalıştırıldığında, çevresinde metal (veya diğer Ferro manyetik) parçaları, yani mermileri içine çekecek kadar güçlü bir manyetik alan üretir.
Bu tür bir düzenleme, mermiyi yalnızca bir ucundan içine çekecek ve diğer uca ulaştığında tekrar bobinin içine çekilecek ve böylece mermi birkaç salınımdan sonra bobinin içinde kalacaktır. Bunun nedeni, işlem sırasında merminin mıknatıslanması ve bir mıknatıs görevi görmesidir, bu nedenle manyetik alan mevcut olduğu sürece mermi (mıknatıs) yalnızca bobin içinde kalma eğiliminde olacaktır. Ancak bir bobin tabancası mermi fırlatmalıdır, bu nedenle merminin bobinin diğer ucuna ulaşıp ulaşmadığını kontrol etmek için bir sensör kullanmalıyız ve bobinin kapatılması gerektiğinde, bu şekilde mermi aynı hızla hareket edecek bobinden çıkın.
Basit görünebilir, ancak karmaşıklık birden fazla bobin kullanılarak artırılabilir. Birden fazla bobin kullanarak, bobinden geçerken merminin hızı artırılabilir. Diğer bir zorlu görev, bobin için yeterli akım sağlamaktır. Bobin, sarım sayısı ve kalınlığına bağlı olarak 24V'de 5A ila 10A arasında herhangi bir yerde tüketebilir. Bu nedenle, bu kadar yüksek akımın kaynağı için çoğu insan bununla başa çıkmak için büyük bir kapasitör kullanır. Ancak, işleri basitleştirmek için eğitimimizde tek aşamalı bir bobin tabancası inşa edip bir RPS ünitesiyle çalıştıracağız.
Devre şeması
Bu Tek Kademeli Bobin Tabancasının tam devre şeması aşağıdaki resimde gösterilmektedir.
Gördüğünüz gibi devre oldukça basit. Devredeki ana bileşen Bobinin kendisidir; sonraki başlıkta onu nasıl inşa edeceğimizi göreceğiz. Bobin 24V gerilim eden RPS oluşturan güçlü bir şekilde olan bir geçiş, tedarik kontrol edilir (bağlanmış) , N-kanal MSFET IRF544Z. Transistörün Geçit pimi 10k'lık bir dirençten (R1) aşağı çekilir ve diyot D1, bobin boşaldığında ters akımı atlamak için kullanılır.
MOSFET N-kanallıdır ve bu nedenle bu durumda geçit pimine bir kapı eşik voltajı 5V sağlanana kadar kapalı kalır. Bu, bir PNP transistörü (BC557) aracılığıyla bir basma düğmesiyle yapılır, düğmeye basıldığında 5V, MOSFET'in Geçit pinine beslenir ve bobin açılır. Bu, mermiyi çekecek ve diğer uca doğru itecektir. Mermi diğer uca ulaşır ulaşmaz, IR sensörüonu algılayacak ve 1K akım sınırlayıcı direnç üzerinden PNP transistörünün temel pinine 5V sinyal gönderecektir. Bu, transistörü açacak ve dolayısıyla MOSFET'e giden 5V'nin bağlantısı kesilecek ve Bobin de kapatılacaktır. Dolayısıyla mermi bobinden kaçacak ve fırlatılacaktır. IR sensörüne güç vermek ve transistörü ve MOSFET'i tetiklemek için 5V, 9V pilden bir 7805 Voltaj regülatörü IC ile düzenlenir.
Bobini Sarmak
Daha önce de belirtildiği gibi, bu devredeki en önemli bileşen bobindir. Bobini sarmaya başlamadan önce mermi boyutunuzun ne olacağına karar vermelisiniz, benim durumumda mermi olarak tornavida uçları kullanıyorum. Ancak Ferro manyetik özelliklere sahip olan her şeyi seçebilirsiniz. Mermiyi seçtikten sonra, çok fazla sürtünme olmadan mermiyi kaydırmak için yeterli olan delikli boru benzeri bir yapı seçmemiz gerekir. Boş bir doldurma kalemi kullanmayı denedim ve benim için harika çalıştı. Merminizin boyutuna göre birini seçebilirsiniz. Daha sonra silindirik tabanın uzunluğu 5 cm'ye kadar çıkabilir. Son olarak , orta kalınlıkta emaye bakır tel satın alın , benimki 0.8 mm kalınlığındadır.
Gerekli tüm materyalleri topladıktan sonra, favori çalma listenizi çalın ve bobini silindirik tabanın üzerine sarmaya başlayın. Sargının üst üste binmediğinden ve kolayca gevşemediğinden emin olun. İlk sarım katmanını inceledikten sonra, yerine sabitlemek için bir yalıtım bandı (elektrik bandı) kullanabilir ve ardından ikinci katmanı aynı şekilde üstüne kanatlamaya başlayabilirsiniz. İlk kat için sona ulaştıktan sonra soldan sağa başladıysanız, ikinci katmanı sarmak için tekrar soldan başlayarak bobini her zaman yalnızca bir yönde sarmalısınız. Bu adımı 5-7 katmana ulaşana kadar tekrarlayabilirsiniz. Her bir katman yaklaşık 60 dönüş olan yaklaşık 6 katman yaptım. Bobin düzenlemem aşağıdaki resimde gösterildiği gibi görünüyor.Bobini isteğe bağlı oldukları yerinde sabitlemek için iki adet 3D baskılı disk (beyaz renkli) kullandım.
Bobinlerle çalışmak her zaman zordur ve düzgün çalışması için doğru şekilde sarılması gerekir, Tesla Bobini Projesinde olduğu gibi, birçok kişi yanlış bobin sarımı nedeniyle doğru çıktı alamayacak.
Mini Bobin Tabancasının Çalışması
Bobini oluşturduktan sonra, bobin tabancası devresinin geri kalanına bağlamaya devam edebilirsiniz. Bobinin 5A kadar yüksek tüketebileceğini ve dolayısıyla bobin kısmının bir devre tahtası üzerine inşa edilemeyeceğini unutmayın, çünkü devre tahtaları normalde sadece 500mA için derecelendirilmiştir. Dolayısıyla, bileşenleri lehimleyerek bir mükemmel devre kartı üzerinde tüm devreyi oluşturabilir veya aşağıdaki resimde gösterildiği gibi, yüksek güç hatlarını doğrudan bir devre tahtasından lehimlemenin kaba bir yolunu takip edebilirsiniz.
Gördüğünüz gibi , Bobine, pimleri doğrudan kablolara lehimlenmiş bir mosfet aracılığıyla Düzenlenmiş Güç Kaynağı klipsleri (timsah klipsleri) tarafından enerji verilir. Mosfet'in kapı pimi sadece 5V gerektirir ve bu nedenle voltaj regülatörü, transistör ve anahtar dahil olmak üzere kalan devrenin inşa edildiği devre tahtasına alınır. Breadboard 9V pil tarafından desteklenmektedir pil klipsleri bile.
Bobin tabancası projesini test etmek için metal parçayı bobinin içine koyun ve devre tahtası üzerindeki düğmeye basın. Bu, mermiyi bobinin dışına fırlatmalıdır. Ayrıca, mermi fırlatıldıktan sonra bobine tekrar enerji vereceği ve bobine kalıcı olarak zarar verebileceği için düğmeye sürekli basmadığınızdan emin olun. Projenin tam çalışması videoda bulunabilir.
Umarım projeyi inşa etmiş ve çalıştırmışsındır. Herhangi bir sorunuz varsa, bunları aşağıdaki yorum bölümünde bırakabilir veya diğer teknik sorular için forumlarımızda yayınlayabilirsiniz.