手把手教你電賽H組奪獎

本文依然是咱以失傳技術(shù)研究所的名義發(fā)布的文章,各位請多關(guān)照。張大媽首發(fā)
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今天是什么日子?

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽(National Undergraduate Electronics Design Contest)是教育部和工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競賽之一,是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,目的在于推動高等學(xué)校促進(jìn)信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革。競賽的特點(diǎn)是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,以推動其課程教學(xué)、教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。
我今天早上正修了一宿仙之后打算再好好看看三上老師的唯章系列本好好反省自己的行為順帶激發(fā)自己學(xué)習(xí)潛能然后過了一會兒突然發(fā)現(xiàn)自己有99+條消息

其實(shí)自從咱所不再進(jìn)行活動之后基本日常群消息=0的,因?yàn)楫?dāng)年一起的大佬都要么創(chuàng)業(yè)去了要么就引退了。剩下的這些新人學(xué)習(xí)熱情也不高,我也很久沒有帶過人了。今天咋來這么多人都找我要電磁炮?
不久我就從沙雕網(wǎng)友口中得知一年一度的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽今年居然出了這樣的賽題,也難怪大伙都抓心撓肝的來找咱了:

太陽從西邊出來了,以前玩不好被奸商坑錢是小事丟了人身自由是大事的電磁炮,居然可以立項(xiàng)了,還是這么正規(guī)的比賽,我長這么大反正沒見過
兩小時后

參加這個漢化組也是想催更本子來著……當(dāng)時我已經(jīng)被50多人連續(xù)奪命連環(huán)問了倆小時了,趁找個群友能解答問題的空子就溜了出來 我當(dāng)時感覺自己就像自己看的本子女主最后幾頁的狀態(tài)一樣

其實(shí)解答群友的問題確實(shí)是好事,但是很多群友僅僅是以前完全沒玩過電彈,聽到比賽有這個新科目就來找我們要成品或者要元件單和參數(shù)就很迷惑——合著寧以為參加電賽就靠砸錢買成品或者打探參數(shù)自己造就成了?
咱是有實(shí)力可以協(xié)助各位完成自己的項(xiàng)目,但是居然還有人找咱要實(shí)驗(yàn)報(bào)告和資料程序,我尋思這玩意輕易不會有人賣吧,寧那么厲害咋不外包個工作室直接給你做全套呢
總之當(dāng)時咱還覺得沒啥意思,趁這機(jī)會多發(fā)點(diǎn)資料給各位讓他們別空手而歸就行了,至于掙錢不掙錢的,emmmmmmmm……圖吧垃圾佬果然還是靠撿垃圾才能維持生活,脫貧致富就靠這種快錢不存在的
趁這個機(jī)會多宣傳電磁感應(yīng)線圈技術(shù),避免這些人上當(dāng)受騙就是咱最大的本分了

所謂網(wǎng)上的業(yè)余電磁圈咱以前也經(jīng)常談起,并不是學(xué)術(shù)的互助關(guān)系,而是奸商把持著知識的入口隨意顛倒黑白囤居奇貨謀取暴利的局面,知道后來咱決定挺身而出改變這種現(xiàn)狀在一段時間內(nèi)不停的竭盡全力擴(kuò)大影響力那些惡德商人才有所收斂
然而還是出現(xiàn)了上圖這種早上還50包郵得到消息后立馬變5000不補(bǔ)款拒絕發(fā)貨的奸商,當(dāng)然個人認(rèn)為凡是有知識技術(shù)的人或集體都不會向這種奸商屈服吧。
總之當(dāng)時咱就覺得對于這個事態(tài)咱可以做到的就只有這些了,直到后來咱自己實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)來找咱咱才發(fā)現(xiàn)這事有多直接,別人來找咱咱可以不管,但是實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)不行。人家開口求咱一回,不可能視而不見,何況這些同學(xué)是咱和實(shí)驗(yàn)室最后的羈絆,咱又怎么舍得放手呢
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初步商談之后咱確認(rèn)了互相之間的職能,咱可以提供材料,這是最基本的。比賽從發(fā)題到結(jié)束只給了四天時間,很多件網(wǎng)購是沒法到的,即使能到也沒有那個時間了,咱就得依靠手上現(xiàn)有的存貨。
好在咱雖然已經(jīng)很長時間不玩這些了,但是裝備一點(diǎn)都沒扔下,全都在呢。其實(shí)一開始咱是打算給點(diǎn)裝備拉倒的,但是同學(xué)盛情難卻,沒辦法拒絕,只好應(yīng)邀參加制作了

重回這個地方,我發(fā)現(xiàn)在同學(xué)們的大力建設(shè)下又煥發(fā)了一些生機(jī)。

同學(xué)自費(fèi)購買的數(shù)位板
其實(shí)我還是想說數(shù)位板一定要WACOM

以上元件均為同學(xué)自費(fèi)購入(自購)

這些是咱這次拿來的基本材料
升壓模塊用的是當(dāng)時咱所和一個店鋪定制的升壓模塊,12V輸入1100V輸出且電壓可調(diào),有自停功能

基本的套路還是按我們上期的《從零開始的電磁彈射教程》來,先做線圈
只不過這次咱作為監(jiān)督可以在旁邊指導(dǎo)操作細(xì)節(jié),不用再自己手工搓線圈了

以上裝備均為自購

云臺也是自費(fèi)的
這個炮臺的步進(jìn)電機(jī)功率不足,開炮后可能會造成炮口跳動,這需要改進(jìn)硬件或者從軟件下手
這不是咱負(fù)責(zé),咱負(fù)責(zé)教同學(xué)們搓線圈

像咱之前說的一樣,線圈要緊密無縫隙,手工足夠好的話沒必要迷信機(jī)繞線圈
機(jī)繞線圈雖然好,但是就像咱說的一樣,如果結(jié)構(gòu)不夠牢固打幾炮也會散掉

線圈粗略來看截面可以視作上圖紅線右側(cè)的分布模型,事實(shí)上這種分布也能有效提升效率

升壓模塊
非正規(guī)電路,逆變完全靠MOS管自激,諧振電容器選型錯誤。該電路很容易出現(xiàn)工況不穩(wěn)炸管的現(xiàn)象。建議各位搭建正規(guī)逆變電源,最基本要有一套控制器,管他閉環(huán)不閉環(huán)的必須要有控制器,不能MOS都燒冒煙了還不停機(jī)

同學(xué)自費(fèi)的屏幕,100元
這桌子夠大完全可以上個CRT嘛,50塊錢,而且顏色非常好 能達(dá)到70%NTSC

粗略布局

電樞我們這次采用的是鋁箭的箭頭
鋁電樞除了線圈電樞是理論效率最高的電樞之一,密度低導(dǎo)電率高,這次用切割機(jī)截短鋁箭即可

云臺調(diào)試中

此外標(biāo)靶制作也在如火如荼的進(jìn)行中,團(tuán)隊(duì)工作是快啊 要是我一個人光整這些最快就得折騰大半天

12V10A的開關(guān)電源供電,充電回路有空開隔離以免開火過程中的震蕩電流損壞升壓模塊
事實(shí)上用高壓包當(dāng)充電器就不怕這個

這次因?yàn)橄拗瓶趶?,所以線圈也非常小,好在我們有足夠細(xì)的管材和合適電樞
多虧了聊天的時候順嘴一提這小子還玩弓箭我才想起來用鋁箭當(dāng)電樞不就可以嗎

卡住了
雖然線圈制作工藝上我們都用的可拆卸設(shè)計(jì),但是線圈終究是要臨時或永久固定在炮管上的 這次項(xiàng)目要求射擊精度

所以就不能像以前彈射的時候那樣隨便滿天亂飛了

此外以前我們彈射的時候除了鋁散熱器各種各樣的材料我們都嘗試過,甚至包括老硬盤盤片
這應(yīng)該鋁鍍銅的吧,IBM硬盤,40G

雖然是電磁感應(yīng)線圈炮,但是彈射的時候初始位置依然重要,對效果影響很大,要通過實(shí)驗(yàn)確定最近初始位置

電壓表因?yàn)橐话銓?shí)驗(yàn)室的數(shù)字表都只有1KV,低于1100V,因此用兩個750V上限的指針表串聯(lián)使用

視頻:【失傳技術(shù)研究所的日常】電賽H組

這個水平的動能基本拋射2-3米還是可以的,剩下的調(diào)試工作其實(shí)就和咱沒啥太大關(guān)聯(lián)了,咱只是負(fù)責(zé)提供材料和方案

圈內(nèi)對于選型的爭論也沒停過,一般人認(rèn)為線圈吸鐵釘鋼珠的磁阻式就可以滿足需要,畢竟能量級不高,但是實(shí)際來看感應(yīng)式穩(wěn)定性更高,電阻率比磁導(dǎo)率控制更容易
至于軌道炮和重接炮,emmmmmm……一炮給你標(biāo)靶打飛

理論分析和計(jì)算
上期我們提出了高中理科水平就能看懂的初等計(jì)算通式,這次咱就參考下《電磁感應(yīng)線圈炮原理與技術(shù)》的控制方程吧

感應(yīng)式線圈炮具有簡潔明了的計(jì)算式,和軌道炮一樣很容進(jìn)行易筆算。磁阻式是不太好算的,抄公式都沒地方 ?算不出數(shù),比賽中是要扣分的
最后咱再看看書上關(guān)于仿真結(jié)果的一些分析
事實(shí)證明,電樞末端應(yīng)加厚,對應(yīng)到咱用的簡易電樞自然是應(yīng)該用厚實(shí)的箭頭部分作為底了,至于剩下的精細(xì)的鋁箭管基本沒用了 這樣基本就能定型了,也就是說我的工作基本結(jié)束了
小插曲:最后我們組成員很高興,把玩了一會兒開了幾炮之后,升壓模塊燒了……
最后發(fā)現(xiàn)是管子炸了 ?炸管乃兵家常事,換管再戰(zhàn)重頭來過,或者干脆換個方案 逆變器+倍壓整流器怎么樣?
最終建議BGM:TOMRROW



祝各位都能拿獎
以上