コイルガンの電流計測

こんばんは、KKTです。
なかたくんは9月中には記事を書くとのことです。ほんとかなぁ…。
また「間に合わせ記事」みたいのになるんやろうか。
かく言うワシも少し間が空いてしまったかもしれませんね。

最近コイルガンを作りたくなってきたので、少し挙動を見てみることにしました。
初めてコイルガンを作ったのはもう6年くらい前ですが、それから特に工夫したりしたわけではないので初心者同然です。 効率を求める工夫はたくさんの方がされていて、今でも動画やサイトで様々な情報が得られるので比較的作りやすいEMLだと思います。
今回は多段式で、素子をターンオフさせるタイプを作ろうと思います。

まずは電流波形を測ってみることにします。

 

直径2mmのPEWを10m巻いています。幅は約85mmくらいでしょうか。

コイル電流を見たいのでCTを付けてみます。

 

30回巻きのCTに0.3Ωで終端しているので1V/100Aになるはずです。

スイッチングは東芝の逆導通サイリスタSHR400R21Cというディスク型のものです。

コンデンサは電解の3900uF400Vですのでスイッチング素子は少々オーバスペックですね。

取り敢えずコンデンサに充電して、サイリスタで電荷がなくなるまで放電してみましょう。

 

左の方の点線がスイッチONのタイミングです。なんかおかしいような…。 

逆道通サイリスタなんで電流が振動するのはわかるんですが、こんな波形になるんでしょうか。

取り敢えずコンデンサの電圧も同時にプロットしてみます。

 

なんか不自然ですね。これはCTがおかしいんじゃないかなぁ～？と思ったので、微小抵抗で電流を測ることにしました。

結果が↓

 

アッ！なんか良さそう。ちなみにこれはコイルに鉄心を入れて電流を流したところです。

垂直の精度は不明ですが、水平は1ms/divです。

かなりコンデンサが逆充電されていることがわかりました。逆充電に使われているエネルギは当然弾体の加速には必要無いのでこいつを回生するだけでも少し効率は上がりそうです。

デジタルストレージオシロスコープというもので計測したのですが、便利なものです。今まで連続的な現象しか見ていませんでしたがトリガをちゃんとかけてやれば過渡応答を見ることができるんですね。

次回（次の記事とは限らない）はサイリスタをターンオフさせる転流回路やその応答について調べようかと思います。 

Web拍手反応

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なかたくんボタン押してないで記事書いて。

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それでは、今日はこの辺で。