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제안 방법
- 2.2절에서 선정된 모델【의 형상을 가진 솔레노이드 3개를 연결해 Multi-stage 코일건을 설계하였다. 이때, 각각의 솔레노이드는 50[mm]의 간격을 갖도록 설계하였으며, 설계된 Multi-stage 코일건의 회로도는 그림 5와 같다.
- 2.4절에서 설계된 Multi-stage 코일건 회로를 바탕으로 실제 코일건을 제작하였다. 그림 6은 AVR을 이용해 제작된 Multi -stage 코일건 모델이다.
- 발사체가 각각의 솔레노이드에서 가장 큰 힘을 받을 수 있도록 각각의 솔레노이드 동작시간을 AVR로 제어하였고, 실제 Multi-stage 코일건을 제작해 각 Stage를 통과하는 발사체의 속도 및 동작시간 등을 측정하였다.
- 본 논문에서는 속도와 힘이 약하다는 코일건의 단점을 보안하기 위해 솔레노이드를 최적설계 하였고, 설계된 솔레노이드 3개를 Multi-stage로 구성함으로써 발사체의 속도와 힘을 증대시켰다. 발사체가 각각의 솔레노이드에서 가장 큰 힘을 받을 수 있도록 각각의 솔레노이드 동작시간을 AVR로 제어하였고, 실제 Multi-stage 코일건을 제작해 각 Stage를 통과하는 발사체의 속도 및 동작시간 등을 측정하였다.
- 솔레노이드의 설계를 위하여 그림 2와 같이 솔레노이드의 길이, 내반경, 외반경, 턴수등을 설계변수로 선정하였다.
- 솔레노이드의 저항값이 동일하도록 제한조건으로 하여 표 1과같이 3가지 솔레노이드 사양을 선정하였으며, 선정한 3가지 모델의 누설자속을 최소화시키기 위해 솔레노이드 외부에 자기차폐를 적용하였다. 자기차폐된 3가지 솔레노이드의 전류와 자속밀도를 Matlab Simulink와 유한요소해석을 이용해 구하였고, 표 1에서 보듯이 모델 I의 형상이 최대 자속밀도를 가진다는 것을 알 수 있었다.
- 적용하였다. 자기차폐된 3가지 솔레노이드의 전류와 자속밀도를 Matlab Simulink와 유한요소해석을 이용해 구하였고, 표 1에서 보듯이 모델 I의 형상이 최대 자속밀도를 가진다는 것을 알 수 있었다.
대상 데이터
- 220[V]로 공급되는 교류전압을 브릿지 다이오드를 통해 정류하고 커패시터를 이용해 맥류성분을 제거했다. 스위칭회로는 펄스신호를 발생하는 AVR과 코일건의 스위칭 소자인 SCR로 구성하였다.
이론/모형
- 이에 본 논문에서는 Multi-stage코일건 제작을 위하여 모델 I의 솔레노이드를 이용하였다.
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