Coilgun
20.11.2005 Tagit: coilgun korkeajännite viritykset
Coilgun eli magneettilinko eli käämiase on pyssy. Se ampuu magneettisen kappaleen magneettikentän avulla. Toimii about missä tahansa kokoluokassa, eli taskukoossa, käsiaseena tai isona tykkinä.
En muista missä tommoisen ekan kerran näin. En tainnut oikeastaan nähdäkään, se lähti muistaakseni siitä kun keksin joskus kaiutinelementillä leikkiessäni huomata että haa, tämähän toimii magneettikentän avulla. Kaiutinhan toimii siten, että magneetin sisällä urassa on käämi, johon tungetaan virtaa, jolloin se saa aikaan magneettikentän ja magneetti työntää sitä poispäin/itseensä päin. Käämi on kiinni kartiossa joka heiluu mukana ja tuottaa ääntä.
Miksei tätä hauskaa ilmiötä sitte voisi hyödyntää metallinkappaleiden liikutteluun. Ensimmäinen coilgunini oli aika avuton paperirulla jonka ympärillä oli vanhasta muuntajasta revittyä käämiä. Se ampui kolme millimetriä paksun rautakuulan.. eiku pallon (joku laakeripallero) noin metrin päähän. Oli se kuitenkin ihan jännä kokemus kun aika yllättävällä vauhdilla se sentään lähti. Homma toimi niin, että käytin kertakäyttökameraa ton kyljessä. :) Kameroissahan on yleensä salama. Sen väläyttämiseen tarvitaan paljon energiaa, mutta ei siitä sen enempää. Kamerassa on kondensaattori joka varaa ihan kivan sähkövarauksen 300 voltin jännitteellä. Sen kun oikosulkee käämiin joka on paperiputken ympärillä, putken sisälle käämin kohdalle syntyy magneettikenttä. Kun putkessa on käämiä lähellä sitten joku metallikappale joka pääsee liikkumaan vapaasti, niin sehän lähtee aika liukkaasti käämiä päin. Onneksi kondensaattori purkautui kokonaan aika nopeasti eikä käämi alkanut vetämään metallipalloa takaisin päin - se on kriittisin ongelma tällaisissa vimpaimissa.
Tämä viritysartikkeli eroaa muista siinä, että rakensin ton pyssyn jo aikoja sitten. Tässä ei valitettavasti ole rakentamisprosessista kuvia :(
Huom, tällaista ei kannata tehdä itse jos ei tunne sähkövempeleitä ja sitä että sopivan korkeilla tehoilla voi käydä jotain ikävämpää kuin palovammojen saaminen sormiin, ja voin sanoa ettei sekään tunnu ollenkaan kivalta. Kaikkea sattuu kun varomattomaksi käy innostuessa. Jos et osaa niin katso ettet innostu tästä tekemään mitään, en vastaa jos satutat jotain. Toi on vaarallinen, energiat riittää tappamaan useammankin ihmisen.
Oli hieno juttu joo, mutta ihan ankea. Tehdään siis isompi.
Innostuin koulussa ilmeisesti vähän liikaa kun tosta käämistä (0.7mm paksua) tuli noin hassun kokoinen. Vähän pienempi olisi parempi koska noin ison induktanssin kanssa virta ei kasva kovin voimakkaasti.
Vanhat käämit on myös tallella.
Tuo pääkäämi ampuu tollasia oisko kuutisen milliä paksuja pultinpätkiä.
Laitteessa on hulppea kahdentoista rinnakkaisen kertakäyttökameran kondensaattorin pankki (joka kondensaattorissa lukee öbaut 300V ja 160µf), ihan kiva kapasitanssi ja energia yhteensä siihen yhteen verrattuna jolla aloittelin. Sitä tarvitaan siis tosiaan aika paljon.
Noita ladataan jännästi muuntajalla. Ensin muunnan verkkovirrasta normaalilla muuntajalla 12 voltiksi sen 230V seinäsähkön, jonka sitten toinen muuntaja (samankaltainen tavallinen verkkomuuntaja väärin päin) nostaa takaisin jonneki 300 voltin tienoille. Tämä siksi että se nostaa jännitettä vähän ja olisi vähän vaarallista ottaa suoraan verkkovirta tuohon, mä kun tapaan hajottaa aina kaiken semmosen.
Kondensaattorien varautumiseen menee jokunen sekunti, joiden jälkeen vempele on valmis laukaisuun. Ja mullahan ei kalliisiin tyristoreihin ole varaa vielä, joten laukaisu tapahtuu tökkäämällä kaksi piuhaa toisiinsa kiinni. Aika huono ratkaisu muttei parempaakaan nyt ole. Piuhonen tökkiminen toisiinsa aiheuttaa aika paljon häviötä ja kaikkee ja varsinki nokea. 300V kun oikosulkee toisiinsa ihan tolleen manuaalisesti niin lentää kivat kipinät ja polttelevat lähellä olevia palavia materiaaleja vähän. Lisäks piuhat hitsaantuvat toisiinsa kiinni niin niitä saa koko ajan repiä irti. Jos käämi olisi lyhyempi (noin paksu kun on niin siinä on piuhaa ihan hirveästi) niin ampumisesta kävisi kipinän ansiosta ihan älyttömän kova pamaus (niinkuin kokeilin yhdellä käämillä jota ei enää ole). Tuo vaan tussahtaa vähäsen.
Riviliittimet (sokeripalat) rokkaa...
Itse pyssyjä on monta, niinkuin yllä sanoin. Joka pyssyn käämin perässä on yksi riviliitin, ja se liitetään tolleen toiseen kiinni, niin pyssy-yksikköä on helppo vaihdella. Mukana on myös suht iso diodi väärinpäin, joka estää käämin magneettikenttään varastoidun energian purkautumisen takaisin kondensaattoreihin.
Pultinpalat lentävät jonneki kuuden metrin päähän broidin huoneeseen mikäli lentoreitti on vapaa.
Tolla on ihan hauska ampua myös jotain kymmenen kappaletta niitä kolmen millin kuulia. Siinä on vaan se huono puoli että ne hukkuvat.
Mainiosti toimii, ja ihan hauska tolla on leikkiä. Ammukset lentävät myös aika kovaa. Energiaa löytyy optimistin näkökulmasta E = 1/2*C*U^2 = 1/2 * 12*160e-6 * 300^2 = 86.4 joulea. Kuitenkin coilgunin hyötysuhde on kuulemma parhaimmillaan vain muutama prosentti, ja tässä kuluu siitäkin varmaan yli puolet tuohon kipinään. Käämi ei ole paras mahdollinen, rekyyli on ongelma ja ammuksen sijainti putkessa ennen laukaisua erittäin merkittävä. Jos ampuu jonnekin parin metrin päähän niin ei ammusta kyllä edes huomaa siinä ilmassa, kuuluu vain viuh klank. :) Isommat kondensaattorit olisi tietenkin hauska olla, ja tyristorikin kelpaisi. Olisi myös hauska säätää moniasteinen tommonen, ettei olisi vain yhtä käämiä, vaan monta peräkkäin. Sen tarkka ajastus taas olisi aika ongelma.
Hyvä suomenkielinen teoriaselitys toiminnasta löytyy jos sellaista kaivataan. Google löytää myöskin monta hyvää sivua aiheesta.
69 kommenttia
Oma kommenttisi
Mielipide tämän sivun asiasta? Kirjoita toki. Älä raapusta kuitenkaan ihan asiattomia juttuja.
Jos on yksityisempää asiaa, tarkkaa kysyttävää tai aihetta pidemmälle keskustelulle, käytä yhteydenottolomaketta kommentoinnin sijaan.
Hölmöt kommentit saatetaan moderoida pois jälkikäteen.
... oikeastaan tosi hieno
Miinusnapa miinusnapaan, ja plussa plussaan, vaiko miinus plussaan, tahikka jollain eri tavalla?
Sekä vielä haluaisin tietää, mistä saa diodin? Tossa juovamuuntajaprojektissas sanot toisessa kuvassa ton keskellä olevan valkosen osan olevan "sokeripala "(?), onkos se diodi (ent. nokian laturista taisin löytää aika samannäköisen)?
metriä ampuu (tyristori tuntuu hukkaavan energiaa?) Ei ihan turvallisin elektroniikka-
harrastuksen aloitus aihe.. Posauttaa keposasti reiän käteen, jos menee väärään paikkaan
tunkemaan ;)
on kyl aika siisti
Heh, löysin pari todella läskiä konkkaa, toinen oli kai jotain 22 000 uf, ja toinenkin yli 10 000 uf. Jännitteenkestoa löytyi kai n. 45 volttia. Sitten olen löytänyt jostain laatikosta luokan 200-4700 uf konkkia, tosin paskimmassa on jännitteenkesto 10 V :(
niin käämi on noin 12-17mm. Paras paikka ammukselle on heti kelan takana.
Saakeli kun ei omista digi kameraa ta skanneri niin ei saa kuvia tuosta tänne.
(tuskin osaisinkaan ikä nimittäin 58v) Ja sähköalan pätevyystodistus ja amatööri luvat vuodesta 1966.