Polskie forum dyskusyjne poświęcone dziedzinie wysokich napięć, głównie transformatorom Tesli (SSTC, DRSSTC, VTTC, SGTC) oraz generatorom wysokiego napięcia.

Teraz jest 24 wrz 2018, 14:37

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]



Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 20 ] 

PostNapisane: 1 mar 2015, 20:57 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Witam

Wszedłem w posiadanie powielacza napięcia z głowicy RTG:

Obrazek Obrazek Obrazek

Wygląda to na 4 stopniowy układ Cockcrofta–Waltona. Kondensatory (1nF 15kV) jak i diody (nieznane) są połączone parami w szereg.

Chcę go zasilić z przetwornicy Mazzilliego z transformatorem AC na wyjściu - pierwotne 10zw, wtórne wedle manuala TV z którego je wyciągnąłem 960zw. Mamy więc przekładnię 1:96, zasilanie przetwornicy 35VDC, jako że napięcie na pierwotnym wynosi π*Vcc (znalezione w sieci, nie mam co do tego punktu pewności...) daje nam to około 110Vp, więc wyjście trafka, jeżeli dobrze obliczam, wynosi 10550kVp (7460kVrms). Mam nadzieję, że będzie to odpowiednie zasilanie.


Problemem jest zabezpieczenie wyjścia - należy dobrać rezystor połączony w szereg z wyjściem który ograniczy prąd udarowy np. przy zapaleniu łuku, inaczej potężny impuls zniszczy diody. I tu jest problem, jaką wartość dobrać? Myślałem o połączeniu w szereg dwóch rezystorów 47kΩ 45kV 25W (mam dostęp do takich), ograniczyłoby to prąd impulsu poniżej ampera. Jednak, czy nie jest to za małe ograniczenie? Jak powinno dobrać się taki rezystor? Może dla bezpieczeństwa dać kilka MΩ?

Ciekawe też, jakie maksymalne zasilanie można bezpiecznie podłączyć...

Pozdrawiam



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 2 mar 2015, 11:39 
Administrator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 05.04.2010
Posty: 546
Lokalizacja: Olsztyn
Pochwały: 8
Cześć

Z tego co mi wiadomo prąd tych diod prostowniczych wynosi jakieś 20-100mA, więc rezystor dobierz do 50mA. Kiedy ja, dawno temu odpalałem taki powielacz, to za rezystor służyła mi rurka igelitowa wypełniona kranówą o długości 50cm. Bezpiecznie możesz podać, myślę do 10KV. I koniecznie trzeba ten powielacz zalać albo olejem, albo parafiną.



Na Gadu-Gadu nie udzielam żadnych porad związanych z elektroniką ani chemią.
Do tego służy forum !!


Góra
   
 

PostNapisane: 2 mar 2015, 11:45 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Masz na myśli 10kVrms, czy wartość szczytową zasilania? ;)

Prawdopodobnie użyję dwóch rezystorów 1M 45kV 28W w szeregu, powinno ograniczyć w okolice 40mA. :)

Oczywiście wiem, powielacz wyląduje w oleju transformatorowym.

Dzięki za pomoc. :)



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Ostatnio edytowano 1 paź 2015, 22:17 przez Yuri, łącznie edytowano 1 raz

Góra
   
 

PostNapisane: 2 mar 2015, 12:02 
Administrator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 05.04.2010
Posty: 546
Lokalizacja: Olsztyn
Pochwały: 8
Dla dwóch MOhm przy 70KVDC prąd będzie miał wartość 35mA a moc która się odłoży na zwarciu na rezystorach to prawie 2.5KW Tu pojawia się właśnie pewna niewiadoma, coś czego nie rozumiem do końca. Mówi się że łuk elektryczny to prawie zwarcie, prawda ? Ale w rzeczywistych układach z takimi rezystorami, tak duża moc się na nich nie odkłada. Ktoś wyjaśni mi tą zagwozdkę ?



Na Gadu-Gadu nie udzielam żadnych porad związanych z elektroniką ani chemią.
Do tego służy forum !!


Góra
   
 

PostNapisane: 2 mar 2015, 12:28 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Tak na prawdę powielacz nie przeniesie takiej mocy - energia, jaka zgromadzi się w kondensatorach nie jest zbyt duża i o ile taki oondensator może rozładować się w kiloamperowym impulsie, to będzie on trwał ułamek sekundy. Średnia energia przeniesiona przez układ nie będzie zbyt duża. Dla tego powielacza (kondy 0,5nF, zasilanie 10kVrm, f 25kHz) mamy na jałowo 112kV. Ale już przy 10mA obciążenia będzie to ledwie 40kV (teoretycznie, w praktyce spadek jest większy). Ten spadek pokazuje, że chociaż kondensatory rozładowywują się w potężnych pulsach, są one krótkotrwałe, a średnia moc ciągła układu jest bardzo mała. Normalnie obciążenie wykazuje gigantyczną oporność, powielacz może więc utrzymać ogromne napięcie ale przy bardzo małym prądzie. Po zapłonie łuku napięcie spada drastycznie - sprawiając, że przenoszona moc jest niewielka.



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 2 mar 2015, 12:46 
Administrator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 05.04.2010
Posty: 546
Lokalizacja: Olsztyn
Pochwały: 8
I tak i nie. Z takich powielaczy są zasilane np. lamy RTG pracujące stale, powiedzmy przy napięciu właśnie 70KV i 8mA...



Na Gadu-Gadu nie udzielam żadnych porad związanych z elektroniką ani chemią.
Do tego służy forum !!


Góra
   
 

PostNapisane: 20 mar 2015, 22:50 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Dobra, ale obliczenia to pomieszałem kompletnie. :E Szczerze, to im dłużej się zastanawiam, tym bardziej nie jestem pewien, jak to działa. :|

Bawiłem się symulatorem (wymagana Java): Klik!

I wyraźnie widać, że wraz ze zmniejszeniem oporu maleje także gwałtownie napięcie. Dla 25kHz i napięcia szczytowego zasilania 10,5kV mamy przy oporze 1MΩ maks 29kV i natężenie poniżej 30mA. Rzuca to pewne światło na dobór rezystora, ale nie tłumaczy, skąd tak mało ciepła.

Ostatecznie chyba użyję jednego lub dwóch rezystorów 1MΩ 47kV.

OK, już poprosiłem znajomego o ściągnięcie rezystorów 2MΩ 47kV, prawdopodobnie użyję dwóch.

Inna sprawa, to zasilanie, ZVS nie pozwala zbytnio na jego kontrolę... Chyba będzie się trzeba zaopatrzyć w przetwornicę opartą o półmostek sterujący trafem TV (na kształt tego: http://danyk.cz/igbt_2_en.html ) - będzie można dobrać dość precyzyjnie napięcie dowolnie dobierając przekładnię, a także regulacja częstotliwości pozwoli optymalnie wykorzystać możliwości powielacza. Dodatkowo CW zasilany przebiegiem prostokątnym jest znacznie wydajniejszy.


EDIT2:\\\\\\

Ok wszystko działa. Zasilanie z ZVS, ograniczenie prądowe 2x 2MΩ 47kV w szeregu. Oporniki w trakcie pracy robią się dość mocno ciepłe, przeciążam też biedne trafko HV z TV. Przydałoby się lepsze zasilanie (większe trafo i jakiś półmostek) i użycie 4 takich rezystorów w szeregowo równoległej baterii. :)



EDIT3:\\\

Jeszcze zabawa z młynkiem franklina:




Eksperymentowałem z różnym dobieraniem wartości oporu ograniczającego, jego zmniejszanie nie zwiększa specjalnie efektów, a jedynie zmienia charakter łuków na bardziej jednolite. Widać wyraźnie, że napędzenie powielacza przerasta ZVS-a.

Coraz bardziej zastanawia mnie podane przez Slu zagadnienie. Zapalając łuk pobór mocy wynosił kilkaset wat, podczas gdy opory ograniczające prąd były lekko ciepłe. Teoretycznie, skoro łuk ma prawie zerową oporność całe ciepło powinno wydzielić się na wielomegaomowych rezystorach, ale tak się nie dzieje - większość pochłania łuk. Ale! Nie wykazuje on prawie spadku napięcia - rezystory miałem połączone dw szereg z uziemieniem i zapalając łuk góra baterii rezystorów zaświecała się koronami równie intensywnie, co nieobciążone wyjście powielacza. Wniosek - większość spadku napięcia zachodzi na rezystorach, ale ciepło wydziela się na łuku...

Ktoś objaśni, jakie zjawisko tu zachodzi? :)



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Ostatnio edytowano 1 paź 2015, 22:18 przez Yuri, łącznie edytowano 1 raz

Góra
   
 

PostNapisane: 21 mar 2015, 22:59 
Moderator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 02.10.2010
Posty: 771
Pochwały: 8
Koledzy to tak naprawdę chwilowy prąd w impulsie jak by wyliczyć z tego wartość uśrednioną w czasie wyszło by że prąd jest mały a wiec i straty są małe na rezystorze. Analogicznie bardzo podobne zjawisko zachodzi przy Twoim pytaniu o prąd z źródła , a więc jedno to czyste impulsy prądu a to ciągłe zwarcie.

W DRSSTC tez mamy prąd w pierwotnym np 1kA 6kV ( 6Mega watów :D wychodzi !! heh ) ale co z tego jak obliczymy wartość uśrednioną w czasie to wychodzą jakieś Ampery a z sieci pobieramy zaledwie np 5kW nie 5MW :D
Pomijam całą otoczkę rezonansów oczywiście ...

Pozdrawiam


Góra
   
 

PostNapisane: 22 mar 2015, 22:56 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Teoretycznie wygląda to logicznie. Tyle, że pobór mocy mierzyłem analogowym amperomierzem przed ZVS-em, więc pomiar był zapewne skutecznie uśredniony. Temperatury przetwornicy i dźwięk trafa zasilającego też raczej charakterystyczne dla większych obciążeń. :)

Zasadniczo powielacz też nie ma takiej małej mocy średniej. Dzięki znaczniej oporności ograniczającej pracował zasadniczo w trybie ciągłym - jego pojemności nie zdążyły się rozładować zanim kaska ponownie je doładowała.

Wedle znalezionych w sieci wzorów obliczyłem, że dla moich parametrów (Vpp zasilania 10kV, f 22kHz, R obciążenia 4MΩ) maksymalna moc Rms przeniesiona przez powielacz może osiągnąć około 380W. Chociaż... Na pewno ZVS pod obciążeniem gwałtownie traci napięcie przez co moc, jaką może przepompować kaskada z zapalonym wyładowaniem również spada do śmiesznych wartości.

Ps

Rozważam dobudowanie do tego powielacza jeszcze dwóch stopni z takich samych komponentów, co dałoby razem 6 stopni. Ciekawe, czy jest sens, czy obniży to zbytnio wydajność kaskady...



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 23 mar 2015, 09:39 
Administrator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 05.04.2010
Posty: 546
Lokalizacja: Olsztyn
Pochwały: 8
Podobno sens jest budowy powielaczy do 6 stopni i potem już znacznie rosną straty. Spróbuj może obciążyć wyjście przetwornicy rezystorem odpowiadającym 380W i zobacz jak spadnie napięcie wyjściowe. Przydał by się woltomierz na wysoką częstotliwość i wysokie napięcie, znaczy jakiś dzielnik napięcia z mostkiem z szybkich diod. Ja puki co uruchomiłem swoje trafo z rentgena na napięciu sieciowym i ściągnąłem parametry.
https://youtu.be/x3LYY4PmndU



Na Gadu-Gadu nie udzielam żadnych porad związanych z elektroniką ani chemią.
Do tego służy forum !!


Góra
   
 

PostNapisane: 23 mar 2015, 20:49 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Co do pomiaru - dysponuję pięcioma rezystorami 120MΩ 30kV, myślałem o dobudowaniu "przystawki" do multimetru. :) zjawiska-dotyczace-wysokich-napiec/pomiar-wysokiego-napiecia-multimetrem-t470.html

Tak się zastanawiam... Jeżeli "przewoltowałbym" powielacz, znaczy zasilił napięciem powyżej napięcia przebicia diod, to powinny ulec zniszczeniu jedynie diody w pierwszym stopniu?



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Ostatnio edytowano 1 paź 2015, 22:18 przez Yuri, łącznie edytowano 1 raz

Góra
   
 

PostNapisane: 23 mar 2015, 22:40 
Moderator
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 02.10.2010
Posty: 771
Pochwały: 8
@Yuri
Jeśli by tak było to pojemność kondensatora nie miała by znaczenia (impedancja maleje dla kondensatorów wraz z wzrostem f) natomiast dla 50hz wygląda to jak na obrazku poniżej , na początku masz ładowanie kondów w powielaczu a po zapaleniu łuku napięcie z prądem tentnią spadek tego napięcia zależy dość znacznie od pojemności kondensatorów i częstotliwości oraz wydajności prądowej źródła.
Fakt jest natomiast jeden że takie powielacze przy wysokich częstotliwościach źródła (np 40khz ) radzą sobie lepiej bo impedancja dla takich malutkich kondensatorków jest znacznie mniejsza i w tym momencie jeśli byłbyś w stanie im dać np źródło o prądzie np. 500mA 10kV to mogło by pokazać co potrafi :)
Gdzie mierzyłeś ten prąd przed ZVS ?

@Slu jesteś pewien że te napięcie nie tętni przy zasilaniu lampy ? pytam bo nigdy się nie zajmowałem RTG

Pozdrawiam


Góra
   
 

PostNapisane: 23 mar 2015, 23:15 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Zdaję sobie sprawę z zależności od częstotliwości, dlatego będę dążył do uzyskania możliwe wysokiej częstotliwości pracy zasilacza.

Mierzyłem za mostkiem prostowniczym, przed kondensatorem filtrującym. :)



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Ostatnio edytowano 5 cze 2015, 19:53 przez Yuri, łącznie edytowano 1 raz

Góra
   
 

PostNapisane: 13 maja 2015, 20:05 
Dołączył(a): 15.07.2014
Posty: 213
Daj rezystor ze starego kabla anodowego TV. W tej fajce siedzą rezystory thick film 2W 50K, które wytrzymają z 30kV (a w oleju więcej).


Góra
   
 

PostNapisane: 20 maja 2015, 22:44 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Rozebrałem całą masę TV i jeszcze nie widziałem żadnych rezystorów w obwodach anodowych. :) Chyba, że mówisz jeszcze o staruszkach z osobnym trafem HV i powielaczem?

Poza tym, jak pisałem wcześniej mam już rezystory 2MΩ 47kV. Wystarczają. :twisted:



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 21 maja 2015, 15:53 
Dołączył(a): 15.07.2014
Posty: 213
Za słabo wgryzłem się w temat i jeszcze machnąłem się o trzy rzędy w obliczeniach xD

Iskierki są bardzo słabe jak na ten powielacz. Tak jak mówiłeś, lepiej go sterować prostokątem.

Jeśli chodzi o napięcie to wcale nie jest takie duże. Sam zachodzę w głowę o co chodzi z tym ZVS-em... niby napięcie ma wzrosnąć π razy, ale przecież to równoległy układ RLC więc zachodzi tam rezonans prądów. Zatem prąd wzrasta te π razy, a napięcie jest równe tyle ile zasilanie.

Potwierdza to fakt, że jak potraktujesz transformator z mostka/półmostka zasilając go z 30VDC to napięcie na wtórnym jest dokładnie (w granicy błędu) takie samo jak trafo zasilane z ZVS-a też z 30VDC. Tego jestem pewien, bo mierzyłem.
Do tego dodam, że jak trafopowielacz potraktujesz napięciem 110VDC to nasyci się rdzeń i tylko warkot z siebie wydobędzie (już przy 60VDC zaczyna burczeć i tracić na mocy).

Zatem co z tymi napięciami..?

Wracając do powielacza. On pewnie pracował w warunkach 60kV 7-10 mA co nie znaczy, że nie można z niego wycisnąć więcej. Jak wspominał slu, diody pewnie są na 20mA lub więcej.
Takie bajery nie pracują raczej z f<40kHz, a wszystkie z jakimi miałem doczynienia były właśnie 40kHz. Nawet miałem taki co pracował bez trafa WN tylko półmostek z 320V. Miał tylko duuuużo stopni ;)

Moim zdaniem rezystor 2M jest zbyt duży do zasilania tego z ZVS-a (stąd tylko iskierki), za to byłby dobry gdybyś wycisnął z tego wariata te 60kV

Potraktuj trafo z półmostka to zobaczysz efekt.

PS Rezystory siedzą w fajkach starych trafopowielaczy. Jak starych..? Cholera wie :P


Góra
   
 

PostNapisane: 21 maja 2015, 16:06 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
No właśnie składam ten półmostek od... No już chwilę i z różnych przyczyn złożyć nie mogę. :D

Zważ, że zarówno kondensator jak i indukcyjność w obwodzie LC ZVS-a wykazują pewną reaktancję. Można traktować ja prawem oma i na tejże reaktancji odkłada się pewne napięcie zależne od prądu, tak samo jak na oporności, stąd może zachodzi pewien wzrost względem napięcia zasilania.

Akurat wedle osoby która dała mi ten powielacz oryginalnie częstotliwość pracy wynosiła ponad 100kHz przy napięciu wyjściowym bodajże 75kV, już sam nie pamiętam.

Nawet dużo mniejsze rezystory nie zwiększają wyładowań. Biedny ZVS zwyczajnie sobie nie radzi z zasileniem.

PS napięcie jakie osiągnąłem raczej przekracza 60kV, przy pomyślnych wiatrach wyładowania zapalam z ~8cm. Niestety, przez kiepski zasilacz całość nie wydala prądowo, stąd tak małe łuki.



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

PostNapisane: 21 maja 2015, 18:04 
Dołączył(a): 15.07.2014
Posty: 213
Ok pewien wzrost, ale dlaczego prawie 4 razy? Tranzystory dobiera się właśnie na minimum 4x napięcie zasilania. Może to skrajnie nieprzyjazne tranzystorom MOSFET warunki rezonansu bez PLL i innych bajerów... ale trochę odszedłem od tematu :P trzeba do innego działu po odpowiedź się zgłosić.

Chętnie zobaczę efekty jak zasilisz to z półmostka :D tylko trafo będziesz musiał przewinąć żeby więcej zwoja na pierwotne było, albo cewkę WN sam sobie nawinąć.


Góra
   
 

PostNapisane: 6 cze 2015, 13:05 
Dołączył(a): 15.07.2014
Posty: 213
I jak z tym mostkiem idzie?


Góra
   
 

PostNapisane: 6 cze 2015, 13:15 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 561
Pochwały: 2
Na razie nie idzie...

Mój budżet tymczasowo wysechł do zera, a w planach kilka sporych wydatków (planuję nawet budowę DRSSTC), więc chwilowo projekt wstrzymany. :)

W wakacje może dorobi się parę groszy, to się za to wezmę. ;)



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 20 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]




Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
phpBB SEO