Bonjour à tous,

Comme indiqué dans le titre, je voudrais concevoir un coilgun. Cependant, j'aimerai savoir si pour les condensateurs, il vaut mieux opter pour beaucoup de Volts et peu de Farad, ou le contraire. Quels condensateurs permettent d'avoir le plus de puissance ?

Si des gens en ont déjà faits, ça serait sympa de me conseiller.

Merci d'avance pour vos réponses.

L'énergie (en Coulomb) d'un condensateur se note Q = C * U (avec C la capacité en Farad et U la tension).

Du coup, avoir un condensateur 1000uF chargé à 10V ou un condensateur 500uF chargé à 20V, cela représente la même quantité d'énergie.

En revanche, lorsque tu vas fermer ton circuit pour vider le condensateur dans la bobine, la tension aura un rôle primordiale :

- plus la tension sera forte, plus le courant sera fort et plus le condensateur se videra vite

Le principe du coilgun étant de balancer un maximum d'énergie en un minimum de temps, il va donc mieux utiliser de petites capacités chargé à de très haute tension.

L'idéal serait de charger tes condensateurs à quelques centaines de volts en te servant d'un flash d'un appareil photo

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Cependant, je suis quand même obligé de rajouter le petit texte suivant :

L'utilisation de hautes tensions et/ou d'un coild gun peut être très dangereux !

La manipulation se fait à tes risques et périls !

Je te conseil d'être très prudent et de toujours avoir quelqu'un a coté de toi lors de tes essais.

La charge est en Coulombs.

L'énergie est en Joules... 1/2 CV^2

1000uF chargé à 10V : 0.05 J

500uF chargé à 20V : 0.1 J

Balle de .22LR : 160J

Coup de poing de Mike Tyson : 500J

Comme la tension est au carré, et qu'une haute tension est plus efficace pour balancer le courant rapidement dans l'inductance, il est effectivement avantageux d'utiliser des tensions élevées.

Evidemment, c'est extrêmement dangereux : si il y a assez d'énergie pour propulser la bille à des vitesses utiles, alors il y en aura largement assez pour tuer un zéro qui mettrait ses doigts, ou vaporiser le bout d'un tournevis imprudent et incruster des morceaux de métal fondu dans les lunettes de sécurité...

Lord Casque Noir a écrit:

La charge est en Coulombs.

L'énergie est en Joules... 1/2 CV^2

Ah pardon, autant pour moi (à 1h du mat, je devais être un peu fatigué pour dire une telle étourderie).

Par contre, est bien d'accord sur le fait qu'il faut une tension élevée et que cela augmente considérablement les risques.

Merci beaucoup pour vos réponses grâce à ça j'ai compris pas mal de choses !!

Evidemment je sais que cela peut s'avérer dangereux, je fais en sorte de prendre le maximum de précautions.

Tant qu'on est sur le sujet du coilgun, j'ai vu à plusieurs reprises qu'il valait mieux utiliser une bobine de faible diamètre (genre 0.5mm). C'est vrai ? Et est-ce qu'une longue bobine est plus efficace qu'une bobine de petite longueur ?

Vous remarquerez que je n'ai pas vraiment de connaissances sur ce sujet !

Encore merci pour vos réponses très explicatives !

- mince fausse manip -

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Edité par MisterXtric 1 octobre 2014 à 20:56:23

S'il vous plait, pouvez-vous répondre à ma dernière question ?

Merci

Pour avoir un maximum d'efficacité, il faut que le condensateur soit complétement déchargé au moment ou le projectile passe devant la bobine.

En effet, lorsque tu déclenche le système, le projectile étant derrière la bobine, celui-ci est attiré par le champ magnétique généré.

Du coup, celui-ci accélère progressivement (c'est le principe du coilgun).

Cependant, si le condensateur a encore de l'énergie après que le projectile ai dépassé la bobine, celui-ci va encore être attiré.

Du coup, sa vitesse va décroitre, ce qui n'est pas du tout souhaitable.

Bref, il faut trouver le juste équilibre entre projectile, bobine et condensateur.

Cet équilibre, on ne peut pas vraiment te le dire, c'est à toi de le découvrir en faisant plusieurs essais.

Mais est-ce que le diamètre de la bobine a une importance ?

Là dessus, je n'ai pas de connaissance assez poussé en électromagnétisme pour te répondre.

Après, je suppose que tu fais juste ça pour t'amuser un peu donc tu n'as pas forcément besoin de chercher l’extrême puissance.

Cette vidéo pourrait éventuellement t'aider : http://www.youtube.com/watch?v=5ggY_DkPKVM

Oui je connait cette vidéo mais merci.

En tous cas merci vous m'avez bien aidé ! Finalement je vais prendre des condensateurs 400V et 220µF ("Lord Casque Noir" avait dit qu'une tension élevée était plus avantageuse), et une bobine 1mm (plus c'est gros moins il faut de fil).

Merci encore.

Je le répète quand même encore une fois : soit extrêmement vigilent !!!

Si un de tes condensateur explose en projetant un petit bout de métal dans ton oeil, ni lord casque noir ni moi ne pourront être tenu pour responsable.

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Si l'on applique la formule de lord : E = 1/2 * C * V², cela donne 1/2 * 220u * 400² = 17.6 Joules

Vu que tu as en deux, dela fait 35.2 Joules soit presque 1 quart de l'énergie d'une balle de 22 Long Riffle.

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Edité par lorrio 5 octobre 2014 à 15:16:14

Les condensateurs chargés sous haute tension c'est très dangereux... ça garde la charge bien après que t'aies coupé l'alim, ça peut vaporiser pas mal de trucs si il y a un court-circuit, projeter des bouts de métal en fusion, ou juste t'électrocuter ... en tout cas ça se manipule avec une main dans le dos et des lunettes...

Oui effectivement je prendrais un maximum de précautions. J'irai m'acheter des lunettes et des gants isolants.

Juste comme ça, pourquoi les condensateurs exploseraient ?

Personnellement, je vois deux cas possible :

Le premier repose sur le principe même du coilgun : injecter un maximum d'énergie dans une bobine en un minimum de temps.

Tu vas donc faire un court circuit du condensateur à travers la bobine.

Cela va donc provoquer une décharge presque instantanée du condensateur en créant un très fort courant à travers celui-ci (surement plusieurs ampères voir dizaines d'ampères).

Et bien évidement, le condensateur n'étant pas vraiment conçu pour ça, il ne va pas du tout apprécier ce courant et risque de mal se comporter (surchauffe, explosion ...)

Le second repose sur ton système de chargement : si celui-ci dépasse la tension maximale du condensateur (400V dans ton cas), le condensateur ne va pas du tout aimer non plus.

Là encore, c'est un risque potentiel de gros dégâts.

Et est-ce que si je mets un dipôle (comme une résistance par exemple) entre le condensateur et la bobine cela diminue le risque (je suppose que cela doit aussi diminuer la puissance du tir) ?

Je ne vois pas en quoi une diode protègerait le condensateur.

Et vu les intensités en jeu, une diode ne supporterait pas longtemps ce genre de chose.

Bref, ce n'est pas une bonne idée.

Ce n'est pas compliqué.

Si on prend ce condensateur :

http://www.digikey.com/product-detail/en/E32D401HPN332ME92M/565-3297-ND/2095911

Déjà ça contient assez d'énergie pour faire un défibrillateur, donc comme disent les mecs que je connais qui bricolent des amplis à lampes (1kV), si tu dois faire une mesure, tu mets les connections en place, tu branches, tu mesures sans toucher, et puis tu coupes le courant et puis tu attends. Si il faut absolument faire une mesure sous tension, qu'on peut pas l'éviter, on la fait avec la main gauche dans la poche arrière du pantalon, ce qui limite les pertes à un ou deux doigts.

Ensuite l'ESR est de 0,04 ohm, ce qui nous donne un courant de court-circuit de 10000 ampères, et une puissance crète dans les 2-4 MW, c'est l'idée pour un gun, beaucoup de puissance pendant un temps très court.

Ce genre de condensateur supporte très bien une décharge en court-circuit, parce qu'il est énorme. C'est une boîte de cassoulet. En fait l'énergie et la puissance par unité de masse et de volume du condensateur est très raisonnable. Il chauffera peut-être de 0,1 degrés par tir. Pour arriver à le faire surchauffer, il faudrait que le chargeur soit capable d'excéder la spécification de ripple current pour faire une mitraillette de coilgun, donc un chargeur de plus de 5kW. Bonne chance.

Par contre le truc qui est branché dessus va vraiment en prendre plein la gueule, avec un courant de plusieurs milliers d'ampères, il peut se passer des trucs, par exemple si les fils ne sont pas bien torsadés et fixés, ils volent. Le composant qui fait la commutation va vivre dangereusement.

Je n'ai jamais fait de coilgun, mais il m'est arrivé quelques accidents en dépannant des convertisseurs à découpage... un misérable condensateur gros comme mon pouce contient bien assez d'énergie pour mettre un MOSFET en orbite (la sonde de l'oscillo dérâpe, les 2 MOS synchrones conduisent en même temps, bruit de gros pétard, MOSFET scié en deux instantanément, etc). Ou bien un mémorable court-circuit qui m'a vaporisé une pointe de touche, et incrusté des bouts de métal fondu dans les lunettes de protection, etc. L'accident c'est un gros bruit, un gros flash, ensuite des petits bruits quand les débris retombent, et on regarde l'outil qu'on avait dans la main auquel il manque un morceau.

> si je mets un dipôle (comme une résistance par exemple) entre le condensateur et la bobine

> cela diminue le risque (je suppose que cela doit aussi diminuer la puissance du tir) ?

Non, le truc en question sera juste vaporisé.

Chez les pros :

http://www.youtube.com/watch?v=lFCTzIGYeMk#t=0m14s

Le milouf a une énorme érection quand il montre les trous que ça fait XDDDDD