Вообщем проектируется электромагнитный ускоритель масс. Принцип действия показан на рисунке: Постоянный магнит находится вблизи соленоида. Через соленоид пропускаем ток, магнит втягивается в соленоид, когда магнит проходит середину соленоида ток в в нём меняем на противоположный, что так же ускоряет магнит, далее через какое-то расстояние выключаем ток. Собственно схема коммутатора показана так же на рисунке - на MOSFETах собран мост. От моста требуется пропустить 300 А в течении 5 мс в одну сторону, и ещё 300 в другую в течении 3х мс. Фронты хочется иметь в единицы микросекунд. Выбираю между mosfetами, IGBT и запирающимися тиристорами...критерии минимальное сопротивление в открытом состоянии, максимальное быстродействие...сам работал токо с MOSFETами, поэтому прошу совета.

Двигатели обычно делают многофазными.

а по подробнее..(?)

ЕМ пушка, по кому стрелять будете...

...по банкам

Я бы сдвинул на ваших диаграммах "снаряд" на полкорпуса влево. На всех.
Так как
1. правее эффективность "затягивания" и "выталкивания" падает. А энергию экономить придется!
2. появляется возможность "стрелять" очередями. :-)

И, конечно, надо последовательно несколько таких ускорителей.
Сам не делал, но на тех, что видел на фотках, именно несколько.
А на одном, пишут, только "плеваться" будет. Хотя.......

МОСФИТы, последнего поколения (где германий в кремнии) по моему, подходят лучше всего. Только, на перезаряд их затворов тоже придётся потратиться. :-) Наверное, надо подумать о рекуперации энергии. Как через катушки, так и на перезаряд затворов.

Будут проблемы с реверсом тока, поэтому лучше продолжить движение, подав ток в другую катушку.
Когда произойдет рекуперация энергии, можно задействовать первую.
ПМСМ. По напряжению igbt предпочтительнее, диоды мопов использовать не стоит.

Эксперименты показывают именно о таком распределении моментов коммутации. Это самый оптимальный вариант по КПД. к томуже если момент инверсии поля перенести влево, то созданная сила его выталкивать будет...или я вас не так понял

Ужыс...

А какова вообще ваша практика работы с такими вещами?

Моя - полный ноль. Но, как человек не имеющий знаний, я имею энтузиазм и поэтому скажу:

Фронты в единицы микросекунд это, конечно, круто. Только определяться они будут не ключами, по-моему, а постоянной времени соленоида. Тут, безусловно, может быть всяко, но когда внутри будет юлить магнит, индуктивность возрастет. А сопротивление, ежику понятно, очень маленькое (даже при 1 Оме это будет кипятильник мощностью 300Вт, не так ли?) Так что единицы микросекунд это, по-моему, надо поискать книжки где-то на полке между Станиславом Лемом и Полом Андерсоном.

Знатные были электронщики.

Другая мысль. Электромагнитные пушки делают не так, и стреляют они не магнитами, а латунными кольцами. Надобность в каких-либо ключах здесь отпадает напрочь. Рекомендую. ;-)))

с почтеньем,
Родион

evgeny_ch

В конечном итоге и планируется несколько катушек. Токо по любому в момент прохождения снарядом середины соленоида нужно снимать с него ток иначе он будет тормозить снаряд.


Индуктивность, то с чего расти будет? магнитотвёрдый материал...схема замещения это скорее дорисовывание катушки до трансформатора с нагрузкой, по экспериментам и прикидкам - заявленные фронты скорее будут определятся коммутатором. ..Мощность пиковая, за книжки спасибо, про кольца знаю, ключи и там нужны.

Открою страшную тайну, стрела будет из обедненного урана, с оболочкой из железо-неодим-бора.

Насчет индуктивности. Про магнит проверить мне сейчас ясно не на чем, хотя останусь при своем мнении. Но давайте к цифрам. Каковы L и R планируемой катушки, пока она пустая?

Насчет нескольких соленоидов - мысль очень правильная, кстати. Как обычно длина здесь намного важнее, чем сила, тем более что сила - магнитная, с расстоянием убывающая шибко быстро.

Насчет ключей же. Я думаю, мосфеты. IGBT этот суперсоленоид по-моему может пробить, если не будет сбрасывать ток достаточно быстро. Да и скоростными они, по-моему, еще реже бывают. Запираемые тиристоры это, конечно, круто, только чтобы их запереть, по-моему, большую часть тока придется куда-то отвести. Разве что сделать, чтоб катушка еще и искры пускала для эффекту... ;-)

Тем более раз опыт с мосфетами есть.

А как управлять коммутацией будем? Не по таймеру же "5мс туда, 5мс сюда"...

Сообщение отредактировал RodionGork - Mar 16 2008, 17:19

Я вот что имел в виду, на словах:
Чем ближе цетр массы магнита к середине катушки, тем менее эффективно расходуется энергия поля. То есть, когда магнит наполовину затянут, можно ток отключать - экономия. Он бы, конечно, ещё втягивал бы, но с этого момента КПД уменьшается. Пример - магнит посередине, ток течёт, но никакого движения нет! Аналогично с выталкиванием.
Также, это уменьшит блуждание снаряда из-за неидеальности распределения поля. Так как он будет стремиться повернуться в стволе, после того, как наполовину зашел в соленоид. Трение о ствол увеличится.
Ну, может я и не прав. Надо подумать лучше.

Фронт/спад, конечно зависит и от постоянной RLC. Но это ж определяется конструкцией. Можно достичь очень малых паразитов. Ну и тефлон рулит!
Кстати, не посеребрить ли медь с целью снижения сопротивления катушки?
Дело копеечное, а польза м.б. ощутимой.

Вроде, в igbt также диоды живут?

Магнитами стрелять просто дороже. Но, ради такого дела кто копейки считать будет?

А чё из обеднённого -то, может из обогащённого? :-)
Вспомнилась шутка про железные ломы, плавающие в ртути. :-)

они на схеме нарисованы

Диоды шотки в случаи и с тиристорами и IGBT я думаю мне помогут, ещё проблемы в использовании тиристоров и IGBT вы видите?

Здесь, поскольку в катушке колоссальная энергия, подойдет только отдельный fast диод для рекуперации.
Неодимовые магниты имеют самое высокое энергетическое произведение, как следствие двигатели кпд
от 95%.
Провод катушек из серебра, или в хреоген.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Mar 16 2008, 17:34