इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल गन कैसे बनाएं

कॉइल गन, जैसा कि बहुत से लोग सोचते हैं (मेरे सहित) केवल एक ट्यूब के साथ एक मजेदार खिलौना नहीं है और इसके चारों ओर कुछ कॉइल हैं जो प्रोजेक्टाइल को एक निश्चित दूरी तक शूट कर सकते हैं। सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज के वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से बचने के लिए एक बड़ी गति से कणों को तेज करने के लिए एक कॉइलगन को इंजीनियर किया जा सकता है। हां, तुमने यह सही सुना! भविष्य में उपग्रहों को प्रक्षेपित करने के लिए संभवतः कॉइल गन का इस्तेमाल किया जा सकता है। शायद ऐसे लोग हैं जिन्होंने इसकी कोशिश की है और यह भी कि वर्तमान में इस पर काम कर रहे हैं। अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के अलावा सैन्य कोइल गन के दूसरे रूप में भी दिलचस्पी लेने लगती है जिसे रेल गन या रेलवे गन कहा जाता है जो प्रोजेक्टाइल फायर कर सकती है।

यह सब मुझे कॉइल गन के अपने संस्करण के निर्माण में रुचि रखता है । इसके अलावा, धातु के प्रोजेक्टाइल को एक बटन के एक क्लिक पर कॉइल से बाहर निकालने के साथ खेलना और देखना कितना संतोषजनक है। इससे पहले, हम शुरू करते हैं मैं यह स्पष्ट करना चाहता हूं कि यह परियोजना पूरी तरह से शैक्षिक उद्देश्य के लिए है, इसलिए यदि आप अपने उच्च विद्यालय में उस धमकाने से बचने के लिए इस बंदूक का निर्माण करना चाहते हैं तो शायद आपको एक मनोवैज्ञानिक से मिलना चाहिए। परियोजना में उड़ान के धातु के टुकड़े और उच्च वोल्टेज भी शामिल हैं, ताकि साथ काम करते समय सावधान रहें। कहा जा रहा है चलो शुरू हो जाओ।

सामग्री की आवश्यकता

• कॉपर वायर (एनामेल्ड)
• IR सेंसर (गति मापने का प्रकार)
• IRFZ44N MOSFET
• BC557 PNP ट्रांजिस्टर
• 10k और 1K रेसिस्टर
• 7805 नियामक
• 0.1uF
• बटन दबाओ
• ब्रेड बोर्ड
• पॉवर सोर्स (RPS)
• 9 वी बैटरी

कैसे एक कुंडल गन काम करता है?

एक कोइल गन के पीछे मूल सिद्धांत यह है कि एक वर्तमान ले जाने वाला कंडक्टर इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करेगा, जिसे फैराडे ने कहा था। इस चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में सुधार करने के लिए वर्तमान ले जाने वाला कंडक्टर एक कुंडल के रूप में घाव है। अब, जब यह कुंडल संचालित होता है, तो यह चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करता है जो धातु (या अन्य फेरो चुंबकीय) उर्फ ​​प्रोजेक्टाइल को आकर्षित करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है।

इस तरह की व्यवस्था केवल एक छोर से प्रोजेक्टाइल को इसमें आकर्षित करेगी और जब यह दूसरे छोर तक पहुंचेगा तो यह फिर से कॉइल के अंदर आकर्षित होगा और इस तरह प्रोजेक्टाइल कुछ दोलनों के बाद कॉइल के अंदर ही रहेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस प्रक्रिया के दौरान प्रक्षेप्य चुम्बकित हो जाता है और चुम्बक के रूप में कार्य करता है, इसलिए जब तक चुम्बकीय क्षेत्र प्रस्तुत होता है तब तक चुम्बक (चुम्बक) केवल कुंडल के भीतर ही रहेगा। लेकिन एक कॉइल गन को इससे प्रक्षेप्य प्रक्षेपित करना चाहिए, इसलिए हमें यह जांचने के लिए एक सेंसर का उपयोग करना चाहिए कि क्या प्रक्षेप्य कॉइल के दूसरे छोर तक पहुंच गया है और जब कॉइल को बंद किया जाना चाहिए, तो इस तरह से प्रक्षेप्य उसी वेग से यात्रा करेगा और कुंडल से बाहर निकलें।

यह सरल लग सकता है, लेकिन एक से अधिक कुंडल का उपयोग करके जटिलता को बढ़ाया जा सकता है। कई कॉइल का उपयोग करके प्रोजेक्टाइल की गति को बढ़ाया जा सकता है, जबकि यह कॉइल से गुजरता है। एक और चुनौतीपूर्ण कार्य कॉइल के लिए पर्याप्त वर्तमान सोर्सिंग के साथ है। कुंडल के घुमाव और मोटाई के आधार पर कुंडल 5A से 10A के बीच 24V पर कहीं भी उपभोग कर सकते हैं। तो ऐसे उच्च धारा के स्रोत के लिए ज्यादातर लोग इससे निपटने के लिए एक बड़े संधारित्र का उपयोग करते हैं। लेकिन चीजों को सरल रखने के लिए हमारे ट्यूटोरियल में हम एक सिंगल स्टेज कॉइल गन बनाएंगे और इसे आरपीएस यूनिट के साथ पावर देंगे।

सर्किट आरेख

इस सिंगल स्टेज कोइल गन के लिए पूरा सर्किट आरेख नीचे दी गई छवि में दिखाया गया है।

जैसा कि आप देख सकते हैं कि सर्किट बहुत सरल है। सर्किट में मुख्य घटक कोइल ही है; हम देखेंगे कि हम इसे अगले शीर्षक में कैसे बनाते हैं। कुंडल संचालित प्रपत्र एक 24V आपूर्ति वोल्टेज हमारे आर पी एस फार्म है एक के माध्यम से, आपूर्ति नियंत्रित किया जाता है (बंद) एन-चैनल MSFET IRF544Z । ट्रांजिस्टर के गेट पिन को 10k रेसिस्टर (R1) के माध्यम से नीचे खींचा जाता है और डायोड D1 का उपयोग कॉइल के डिस्चार्ज होने पर रिवर्स करंट को बायपास करने के लिए किया जाता है।

MOSFET एन-चैनल है और इसलिए यह बंद रहता है जब तक कि इस मामले में एक गेट थ्रेशोल्ड वोल्टेज 5V गेट पिन को आपूर्ति की जाती है। यह एक पुश बटन के साथ किया जाता है, हालांकि एक PNP ट्रांजिस्टर (BC557), जब बटन दबाया जाता है तो 5V को MOSFET के गेट पिन को दिया जाता है और कुंडल चालू होता है। यह प्रक्षेप्य को आकर्षित करेगा और इसे दूसरे छोर से धकेल देगा। जैसे ही प्रक्षेप्य दूसरे छोर पर पहुंचता है, आईआर सेंसरयह समझ जाएगा और 1K वर्तमान सीमित रोकनेवाला के माध्यम से PNP ट्रांजिस्टर के बेस पिन को 5V सिग्नल भेजेगा। यह ट्रांजिस्टर खोलेगा और इसलिए 5V से MOSFET को काट दिया जाएगा और कॉइल को भी बंद कर दिया जाएगा। इसलिए प्रक्षेप्य कॉइल से बच जाएगा और बाहर लॉन्च किया जाएगा। IR सेंसर को पावर देने के लिए 5V और ट्रांजिस्टर और MOSFET को ट्रिगर करने के लिए 9V बैटरी से 7805 वोल्ट रेगुलेटर IC द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

कुंडल घुमावदार

जैसा कि पहले बताया गया है कि इस सर्किट में सबसे महत्वपूर्ण घटक कॉइल है। इससे पहले कि आप कॉइल को घुमावदार करना शुरू करें, आपको यह तय करना चाहिए कि आपका प्रोजेक्टाइल आकार क्या होगा, मेरे मामले में मैं प्रोजेक्टाइल के रूप में स्क्रू ड्राइवर बिट्स का उपयोग कर रहा हूं। लेकिन आप कुछ भी चुन सकते हैं जिसमें फेरो चुंबकीय गुण हैं। प्रक्षेप्य का चयन करने के बाद, हमें संरचना की तरह एक छेद पाइप का चयन करना होगा जो प्रक्षेप्य को कम करने के लिए पर्याप्त है, हालांकि यह बहुत घर्षण के बिना है। मैंने एक खाली रिफिल पेन का उपयोग करने की कोशिश की और यह मेरे लिए बहुत काम आया। आप अपने प्रक्षेप्य के आकार के आधार पर एक का चयन कर सकते हैं। फिर बेलनाकार आधार की लंबाई 5 सेमी तक हो सकती है। अंत में मध्यम मोटाई के तामचीनी तांबे के तार भी खरीदें , मेरा 0.8 मिमी मोटा है ।

अपनी सभी आवश्यक सामग्रियों को इकट्ठा करने के बाद, अपनी पसंदीदा प्लेलिस्ट खेलें और अपने बेलनाकार आधार के ऊपर कॉइल को घुमावदार करना शुरू करें। सुनिश्चित करें कि घुमावदार एक दूसरे पर लैप न करें और आसानी से बाहर ढीला न करें। वाइंडिंग की पहली परत को खत्म करने के बाद आप इसे सुरक्षित करने के लिए एक इंसुलेशन टेप (इलेक्ट्रिकल टेप) का उपयोग कर सकते हैं और फिर उसी के ऊपर दूसरी परत को पंख लगाना शुरू कर सकते हैं। ध्यान दें कि आपको हमेशा कॉइल को केवल एक दिशा में हवा देना चाहिए, यदि आपने पहली परत के अंत में पहुंचने के बाद बाएं से दाएं शुरू किया है, तो दूसरी परत को घुमावदार करने के लिए बाएं से फिर से शुरू करें। आप 5-7 परतों तक पहुंचने तक इस चरण को दोहरा सकते हैं। मैंने प्रत्येक परत के साथ लगभग 6 परतें बनाईं, जिनमें लगभग 60 मोड़ थे। मेरी कुंडल व्यवस्था कुछ इस तरह दिखती है जैसे नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।मैंने दो 3 डी प्रिंटेड डिस्क (सफ़ेद रंग) का उपयोग किया है ताकि वे वैकल्पिक रूप से कॉइल को सुरक्षित कर सकें।

कॉइल के साथ काम करना हमेशा चुनौतीपूर्ण होता है और एक को ठीक से काम करने के लिए इसे सही ढंग से हवा देना पड़ता है, जैसे टेस्ला कॉइल प्रोजेक्ट में, कई लोगों को अनुचित कॉइल वाइंडिंग के कारण सही आउटपुट नहीं मिलता है।

मिनी कॉयल गन का कार्य करना

कॉइल के निर्माण के बाद आप इसे कॉइल गन सर्किट के बाकी हिस्सों से जोड़कर आगे बढ़ सकते हैं । ध्यान रखें कि कॉइल उच्चतर 5 ए का उपभोग कर सकता है और इसलिए कॉइल भाग को ब्रेडबोर्ड पर नहीं बनाया जा सकता है क्योंकि ब्रेडबोर्ड सामान्य रूप से केवल 500mA के लिए रेट किए जाते हैं। इसलिए आप या तो कंपोनेंट को सोल्डर करके एक परफेक्ट बोर्ड पर पूरा सर्किट बना सकते हैं या हाई पावर लाइन को सीधे सोल्डर करने के क्रूड तरीके को फॉलो कर सकते हैं हालांकि ब्रेडबोर्ड जैसा कि मैंने नीचे चित्र में दिखाया है।

जैसा कि आप देख सकते हैं कि कॉइल एक मच्छर के माध्यम से विनियमित विद्युत आपूर्ति क्लिप (मगरमच्छ क्लिप) द्वारा सक्रिय है, जिनके पिन सीधे तारों से मिलाए जाते हैं। मस्जिद के गेट पिन को केवल 5 वी की आवश्यकता होती है और इसलिए इसे ब्रेडबोर्ड पर ले जाया जाता है जहां वोल्टेज रेगुलेटर, ट्रांजिस्टर और स्विच सहित शेष सर्किट का निर्माण किया जाता है। Breadboard 9V बैटरी द्वारा संचालित है हालांकि बैटरी क्लिप।

कॉइल गन प्रोजेक्ट का परीक्षण करने के लिए बस कॉइल के अंदर धातु का टुकड़ा रखें और ब्रेडबोर्ड पर बटन दबाएं। यह कॉइल के बाहर प्रक्षेप्य को लॉन्च करना चाहिए। यह भी सुनिश्चित करें कि बटन को लगातार न दबाएं क्योंकि प्रोजेक्टाइल लॉन्च होने के बाद कॉइल फिर से सक्रिय हो जाएगा और कॉइल को स्थायी रूप से नुकसान पहुंचा सकता है। परियोजना का पूरा काम वीडियो में पाया जा सकता है ।

आशा है कि आप इस परियोजना का निर्माण करेंगे और इसे काम करेंगे। यदि आपके कोई प्रश्न हैं तो आप उन्हें नीचे टिप्पणी अनुभाग में छोड़ सकते हैं या उन्हें अन्य तकनीकी प्रश्नों के लिए हमारे मंचों पर पोस्ट कर सकते हैं।