MV CoilMaster Mark1.5 Upgrade

De laadtijd is enorm verlaagd, je ziet zelfs het licht dimmen bij elke laadcyclus. De rode gloed van de halogeen buizen ziet er echt prachtig uit op de fotos.

Op het moment is de enige limiet aan de schietsnelheid de laadtijd, dit is de tijd die de condensatorbank erover doet om volledig op te laden. Deze tijd kan worden beïnvloed door de laadweerstand, een lagere waarde weerstand zal de condensatorbank sneller opladen maar geeft ook een hogere laadstroom. De weerstand en het net moeten deze stroompiek wel aankunnen.

De eerste versie van de coilmaster heeft een 150W lamp als laadweerstand, ik was toen best tevreden over de snelle laadtijd. Pas geleden bedacht ik mij dat het toch wel behoorlijk verbeterd kon worden. Deze upgrade brengt de laadtijd naar een nieuw niveau. In plaats van één 150W lamp worden nu  2x1000W halogeen bouwlampen gebruikt, het complete laadcircuit moest opnieuw ontworpen worden om de hoge piekstromen aan te kunnen.

De 1000W halogeen buizen hebben beide een 'koude' weerstand van 3.6 Ohm, de 'hete' weerstand ligt dan rond de R= u^2 / P = 230V^2 / 1000W = 52.9 Ohm. De vervangingsweerstand van de koude weerstand ligt dan op 1.8 Ohm en de hete 26.45 Ohm. Dit betekent dat de laadweerstand behoorlijk variabel is, zo ook de laadtijd. Wel kan er een minimum en maximum laadtijd berekend worden.

Koud: T=R*C = 1.8*8800u = 0.01584 sec, 5T = 0.0792 sec
Heet:  T=R*C = 26,45*8800u = 0.2328 sec, 5T = 1.164 sec

De piek laadstroom is dan  I=U/R = (270*root2)/1.8 = 212.1 Amp in koude start (de interne weerstand van de elko's is hierbij verwaarloosd). Dit verklaard waarom de lichten dimmen bij het inschakelen. Normale relais kunnen zo'n grote piekstroom niet verwerken, daarom heb ik een solid state relais van 25A gebruikt. Deze relais kunnen een piekstroom tot 10X de nominale stroom schakelen.

Om deze gegevens te bevestigen heb ik het geweer gefilmd bij het laden van koud naar heet. De piekspanning = root2 * 270V = 382V. Ik beschouw de condensatorbank als opgeladen op ~ 90% van deze waarde = 340V (niet 5 T).

Laadtijd koud: ~ 0.9 sec
Laadtijd warm: ~ 1.12 sec

Deze waarden zijn best plausibel vergeleken met de berekeningen, de weerstand blijft niet koud maar warmt op na de eerste laadcyclus. Ook is de interne weerstand van de condensatorbank niet meegerekend. De koude laadtijd geld in gevechtsituatie voor het tweede schot (mits hij al een tijd opgeladen is), de hete laadtijd geld voor de daarop volgende schoten. Rennen wordt alleen wel een probleem omdat je een netaansluiting nodig hebt.

Video:

Alle andere specificaties (kinetische energie, snelheid en laadtijd van de interne accu) blijven onveranderd.  (Mark1). Alleen het laadcircuit is aangepast, het nieuwe schema: Download het schema (pdf)

De gloeilamp is niet meer aangesloten, maar blijft voor decoratie, nieuwe versies van het geweer hebben helemaal geen gloeilamp. De snelheidsmeter is ook aangepast en kan nu grotere projectielen meten. Max diameter is 16mm.

Na deze upgrade denk ik dat de laadtijd nog veel verder terugkan tot onder de 0,5 sec. Hiervoor zijn halogeenbuizen niet geschikt maar zal er zelf een olie gekoelde gloeidraad gemaakt moeten worden. 2 of 3 ohm is waarschijnlijk genoeg. Meer foto's van de upgrade: