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DRSSTC現状報告その1

こんばんは、Operaです。

今回の出だし文章は長いので読み飛ばし推奨です。
実は昨日記事を書いて公開しようと思ったんですが、アクセスエラーで全部吹っ飛んだんで最初の駄文も全部書き直しです。
いやあ、ちょっと驚くべきことがありましてね。自分は今学校で電気電子を勉強して研究室はパワエレ系のとこに行こうと思っているんですが、実は自分の興味ある分野ってこれだけじゃなくて2つあるんですよ。ひとつは今やってるような電気エネルギーの変換。これはコイルガン(運動エネルギー)だったりもそうですが、誘導加熱(熱エネルギー)なんかもそれになりますね。んで、もうひとつが人体とマシンの融合なんです。これは機械義手などの常に人体につけていて人体の一部として動くようなマシンを指しています。実は、趣味としての面白さは前者だなと感じていたんですが、これは研究としてやるのは違うかもなとも思っていたんです。そして、では後者についてやっている大学はないのかなと探してみましたら...ヒットしました。なになに、えっ、東京大学大学院!?!?!?!?なんと東京大学の大学院に理想としているそれがあったんですよ!!!もうこれは運命的ですね、自分のやりたいこととピタリと一致しているんです。もう本当信じられないぐらいの衝撃。でもかの日本で一番頭がいい東京大学です僕なんかが行けるとは思えません。親に言ってみたら”どれどれちょっと頭を見せてみな”とからかわれてしまいました。確かに今の自分の実力ではとてもじゃないですが行ける気がしません。とりあえず、色々漠然としすぎていて具体的なことが何一つ分からないので学校の進路に詳しい先生のところにでも行ってみようかと思います。変な話、高専から東大に行く必要はないんですよ。だって大学院にあるんですから。行くならまず他の行ける大学に編入学して、そこから東大大学院に進学ですかね。ちなみにこの過程で自分の学力についてはまったくもって考えておりません。ただ単に行くならこうだなという話です。

さて、ここからが本文です。まず、計測器系を導入しました。オシロスコープとファンクションジェネレータですね。

DSC_0004.jpg

オシロスコープはwataさんより購入させてもらいました。200MHz4chと超ハイスペックです。1chに限ってはAC,DC,p-p電圧と周波数を自動で計測してスケールに表示してくれて非常に便利です。4chもあれば制御回路のチェックなど非常に楽になるなと思っています。前のオシロは20MHz2chでスケールも何もなかったですからね、すさまじい進歩です。ただしいい機器があっても持て余すのでは意味が無いのでしっかりと使いたいですね。

DSC_0052.jpg

また、秋月電子で売っているminiDDSファンクションジェネレータキットも買ってみました。正弦波出力テストの写真をTwitterに上げてみました。実用周波数はまあせいぜい300kHzってとこですかね。使ってみての感想としては値段相応って感じです。さすがに授業で使ったりするようなものと比べてしまうのもどうかと思いますけど。ただ小型な点やDC12Vでも一応動く(定格はDC15V)点は評価できると思います。僕としてはこれならもうちょっとお金出して中古のファンクションジェネレータを買ったほうがいいかなって思いますけどね。

ここからが本当に本編のDRSSTC製作記録です。
まずはドライバ回路を作ってみました。

DSC_0076.jpg

回路構成はほとんどSteve氏のDRSSTC Driver Ver1.1bのパクリです。一部変更が加わっているので回路自体はプリント基板を使わずにユニ基に組んでみました。スランプでなまった配線技術を呼び戻すのもありましたけどね。一応裏面も空中配線は0に仕上がっています。
次に二次コイルを巻くことに。

DSC_0039.jpg

こちらが簡易コイル巻き器。金網100円キャスター100円結束バンド100円とダイソーフル活用なものになっています。置いてあるテープはパイプを固定するためのものです。

DSC_0040.jpg

このキャスターの間にパイプを置いて回せるようにします。

DSC_0042.jpg

使うときには、このような感じになります。さらに手前に導線のボビンを置きますね。左手でパイプを回して右手で導線をパイプに推しつけるって感じで巻いていったんですが非常に疲れるので巻く方式を変えることに。

DSC_0043.jpg


>圧倒的電動巻き<

電動ドリルにゴムを巻いて摩擦係数を増やす作戦。ここではテープですが、パイプの抑えに若干押し付けるような感じの角度で回していくのがコツ。これで30分ほどで巻き終わりました。

DSC_0044.jpg

コイルにはφ0.32のUEWを1000ターン巻きました。巻き上がったコイルのスペックはL=31.63mH, C=80.16pF, R=71.55Ωです。この時点での共振周波数は99.95kHzです。Rが高くQが稼げないようにも見えますが、この後にさらに上からコイルを巻いて擬似リッツ線を作る予定なので大丈夫です。

DSC_0074.jpg

トロイドはみなさん御用達のアルミダクトを使いました。ただ初めて使ったもんで歪んでるしボコボコになってしまいましたね。もしも尖った点から放電が起こるようなら上からアルミテープを巻くなどして対策します。容量は28.24pFなので、トロイドを含めた共振周波数は85.95kHzとなります。本当は測定もして確かめたいのですが、うまく測定できなかったのでかねてより気になっていたSteve氏のMicro SSTCのような感じの超簡易SSTCを作ってみました。

DSC_0068.jpg

ちなみにまだこの基板テストはしてないです、明日ぐらいには動かせるかな?回路自体はアンテナの入力をそのままIR4427に突っ込んで素子を駆動するだけのものです。元の回路図から部品だけ変えただけですねー。

DSC_0072.jpg

また、土台用の木材をホームセンターで、一次用の銅管を通販で、一次用共振コン、IGBT冷却用巨大ヒートシンクをヤフオクで買いました。これですべての部品が揃いました。ヒートシンクデカいですね、これだけあればインフルエンザになってもよく冷えそうです。一応さらに4cm角の二重反転ファンも買ってあるので冷却対策は大丈夫そうです。

<完成予想図>

DSC_0082.jpg

まだ配線などはしてないです。一応移動用にどこかで見たことのある形の台車を作ってみました。なんとか春休み明けるまでにはできるように作っていきます。
では、また今度。
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プロフィール

おぺら

Author:おぺら
強電から弱電まで狭く浅くやっています。
強電:コイルガン(充電&発射部)、テスラコイル
弱電:コイルガン(制御)、鉄道模型版PRC&CTC、マルチコプター

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