Strona 2 z 3

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 20 cze 2019, 23:08
autor: Balcer
grove1982 pisze:...Mam pytanko odnośnie RSG. Mam silnik 1300 RPM i chcę zrobić 5 par elektrod, co da około 108 BPS. Dać mniej BPS? Może 108 to za mało? Jeszcze jedno, czy kierunek nawijania uzwojenia pierwotnego i wtórnego powinien być taki sam, czy nie ma to znaczenia? Pozdrawiam!
Przepis na tani SRSG masz w wątku:
klasyczne-cewki-tesli/moja-pierwsza-sgt ... html#p7173

Stosowanie silników innych niż synchroniczne o 3000RPM jest słabe, chyba że masz zasilanie DC.

Idea SRSG przy zasilaniu AC 50Hz jest taka żeby odpalać tylko w momencie maksymalnej amplitudy napięcia na Kondensatorze czyli maksymalnie 100 razy na sekundę. Więcej już się nie da gdyż kondensator nie zdąży się ponownie naładować w 100% i wydajność TC będzie się już tylko zmniejszać. Amerykanie mają w sieci 60Hz więc mogą odpalać 120 razy na sekundę.

Jedyna trudność w tego typu SRSG jest taka że trzeba niezwykle precyzyjnie wyznaczyć/ustawić kąt rozmieszczenia elektrod na tarczy względem wału silnika., a to wymaga oscyloskopu i anielskiej cierpliwości.

Żeby poprawić osiągi w tych 100BPS-ach skracasz czas załączenia/rozłączenia przez zwiększenie prędkości wzajemnej mijających się elektrod. W praktyce oznacza to zwiększenie średnicy tarczy lub zwiększenie długości ramion pojedynczej wirującej elektrody.
Wszytko to po to żeby wywołać jak największy impuls prądu w jak najkrótszym czasie co wywoła większy impuls elektromagnetyczny.

A jak widać na poniższym obrazku nie jest to łatwe do zrobienia gdyż powstający kanał plazmowy między elektrodami iskrownika buduje się powoli i ma początkowo całkiem sporą rezystancję.
RSG.jpg
Niewiele więcej możesz zrobić na SRSG, poza dodaniem jeszcze komory ciśnieniowej nabitej azotem lub SF6.
Potem pozostaje już tylko wymiana transformatora zasilającego na mocniejszy o wyższym napięciu.

Jeśli chcesz solidnie poeksperymentować z częstością wyzwalania BPS w TC to najlepszym systemem będzie trójfazowy transformator zasilający HV z trójfazowym stosem prostowniczym i RSG opartym o silnik krokowy który musi zapewniać idealną stałość w czasie wyzwoleń w funkcji zwiększających się obrotów.
Z takim sprzętem dowiesz się bardzo precyzyjnie gdzie leżą granice optymalnego działania TC.
Tyle że przed Tobą robiło to już tysiące osób i w zasadzie odkryjesz przysłowiowe koło ponownie ;-)

Kierunek nawinięcia Pierwotnego i Wtórnego nie ma znaczenia w klasycznej ćwierć falowej TC.
W Twin Tesla Coil już będzie miał znaczenie.

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 23 cze 2019, 19:35
autor: Thor
A nie lepiej spróbować zrobić to na trygatronie, choćby samodzielnie wykonanym niż się bawić w kombinowanie z tym RSG?

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 23 cze 2019, 23:07
autor: grove1982
Moim zdaniem nie ma różnicy czy będzie to prędkość synchroniczna czy też nie. przy synchronicznej trzeba precyzyjnie ustawić jedną parę iskrową, gdyż wyładowanie będzie synchronicznie przypadać ciągle w tym samym miejscu, zatem jedna para wystarczy. Praca z prędkością asynchroniczną spowoduje przeskok nie zawsze w szczycie amplitudy, lecz co ileś obrotów w końcu trafi i to zależy tylko od prędkości obrotowej i ilości par iskrowych. Dodatkowo można zastosować regulację prędkości obrotowej... Moim zdaniem silnik asynchroniczny sprawdzi się lepiej. Mam rację? Może ktoś to potwierdzić...

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 24 cze 2019, 06:05
autor: Thor
Tylko falownika będziesz potrzebował do regulacji obrotów...

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 24 cze 2019, 09:13
autor: Balcer
Już w 1998 roku (czyli obecnie 21 lat temu) Terry Fritz (bardzo zasłużona postać w świecie TC) wykonał pionierskie pomiary oscyloskopowe wraz z pełnym modelowaniem TC na Microsim PSpice.

W efekcie powstała praca:
http://hotstreamer.deanostoybox.com/Tes ... odact.html

W której możecie poczytać dlaczego najlepsze rozwiązanie (w klasycznym modelu TC) to SRSG i jak to wygląda w praktyce na oscylogramach.
Tak też wymyślił to (ponad 100 lat wcześniej) sam Tesla bo ma to największy sens zgodnie z regułami inżynierii.

Jeśli silnik ma być asynchroniczny/DC/krokowy z powodów np. ekonomicznych to najlepszym rozwiązaniem w takim przypadku jest przejście na zasilanie DC czyli dołożenie do tych MOT-ów stosu prostowniczego HV i zabezpieczenie go odpowiednio dławikami/filtrami.

W takim przypadku bez względu na obroty tarczy czy ilość BPS-ów nie występuje sytuacja w której SG próbuje odpalać przy braku ładunku na kondensatorze. Można też bardziej precyzyjnie podpompowywać rezonans Pri/Sec uzyskując tym samym dłuższe i gęstsze wyładowania iskrowe na terminalu HV.

Odpowiednie diody lub cały stos prostowniczy HV można kupić od Michała z Proton Lab-u.
https://automatyka.istore.pl/pl/p/HDB7. ... V/22971225

Ale będzie to wariant dużo droższy i pracochłonny niż ten który opisałem wcześniej z SRSG i pojedynczą wirującą elektrodą wolframową.

Na koniec dodam tylko że wykonanie wiernej repliki Clasic TC z SRSG jest fajną wizytówką konstruktora która wyróżnia go na tle oceanu leszczy ;-)

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 24 cze 2019, 11:26
autor: grove1982
Thor pisze:Tylko falownika będziesz potrzebował do regulacji obrotów...
Dlaczego od razu falownik?! Wystarczy prosty regulator, np. taki https://sklep.avt.pl/avt1007.html

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 24 cze 2019, 11:49
autor: Thor
Nie wystarczy...
Do szczotkowych jeszcze to się może nadawać, ale do indukcyjnych nie. Obroty będą falować albo rozjeżdżać się... Co najwyżej jako soft start może się to nadawać...

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 23 sie 2019, 22:35
autor: grove1982
Witam Wszystkich. Budowa Tesli utknęła, gdyż od pewnego czasu jestem w delegacji, zatem trochę poteoryzujemy. Przed wyjazdem zrobiłem kondensator warstwowy. Jako dielektryk zastosowałem szkło o grubości 3 mm. Czy to nie za dużo? Może 2 mm wystarczą? Miał ktoś do czynienia ze szkłem w tej konstrukcji? Jak się sprawdza?
Jeszcze pytanko. Jak wyliczyć wartość dławików zabezpieczających transformator sieciowy po stronie wysokiego napięcia? Dzięki za wszelką pomoc!

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 24 sie 2019, 09:46
autor: Balcer
Szkło ma jeden z gorszych współczynników stratności dla prądów w.cz. (tg=0,01 dla F=1MHz) To oznacza że taki kondensator będzie się szybko nagrzewał.
Jest więc obecnie bardzo słabym i bardzo drogim materiałem na kondensator warstwowy.
Jedyna zaleta szkła to odporność na wysoką temperaturę i karbonizację.
Będzie służył bardzo długo o ile zalejesz go olejem transformatorowym.

Obecnie najpopularniejszym wśród konstruktorów TC materiałem na kondensator warstwowy lub zwijany jest Polipropylen PP (tg=0,00019 dla F=1MHz)
https://allegro.pl/oferta/polipropylen- ... 7807699338
Pod względem stratności dla prądów w.cz. porównywalny z Teflon-em/Tarflen-em
Jest tani i wytrzymuje dużo większe temperatury (do 100 stopni C) niż Polietylen w foliach ogrodowych.

Jest też lekki, nie nasiąkliwy dla wody, elastyczny i nie reaguje z kwasami itp. przez co można go zalać bezpiecznie olejem transformatorowym.

Najważniejsze w każdym domowej produkcji kondensatorze do Cewki Tesli jest zalanie okładzin olejem transformatorowym i odessanie pęcherzyków powietrza.
Bez tego oleju taki kondensator długo nie pożyje.

Co do grubości okładzin to musisz policzyć koszty i znaleźć optimum.
Im grubsze okładziny tym bezpieczniej ale i drożej więc trzeba to dobrze przemyśleć.

3mm dla szkła to bardzo dużo więc o szybkie przebicie nie musisz się martwić. Po zalaniu olejem będzie służył całe lata.

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 25 sie 2019, 14:25
autor: grove1982
Dziękuję Balcer.
Męczy mnie ten tangens kąta stratności szkła, może ktoś mi powie jak bardzo wpłynie on na osiągi??? Zasiane ziarno niepewności zaczęło kiełkować. Zastanawiam się nad dielektrykiem z polistyrenu (PS). Według pewnych danych wytrzymałość elektryczna wynosi 50kV/mm, może ktoś potwierdzić? Czy przekładka o grubości 1mm będzie wystarczająca na konda (ok. 12nF), który będzie zasilany z trafa od neonów FART 10kV/37mA??? Wracam jeszcze do mojego poprzedniego wpisu: potrafi ktoś powiedzieć jak policzyć wartość dławika? Czy liczy się jego impedancję dla 50Hz? Ile powinna ona wymosić? Troche lipa z info na ten temat w necie. Dzięki!!

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 25 sie 2019, 15:04
autor: Yuri
Zacznijmy od tego, że jeżeli chcemy zbudować jak najwytrzymalszy kondensator WN, zdolny pracować z w.cz, nie powinno się po prostu dawać grubej warstwy dielektryka - to nie rozwiązuje problemu niszczenia dielektryka przez wyładowania koronowe. Najlepszą konstrukcją byłaby konstrukcja szeregowa: terminal, kilka naprzemiennych warstw dielektryka i "pływających" elektrod, drugi terminal. Dzięki temu znacznie zmniejsza się natężenie pola elektrycznego jakie musi znieść dielektryk. W taki sposób produkowane są wysokonapięciowe kondensatory foliowe, ale w warunkach domowych takie wykonanie może być dość uciążliwe...

Jeśli chodzi o dławiki filtrujące, to prócz dławików należy równolegle do NST dać kondensator (niewielki, aby nie obciążać transformatora, 10x mniejszy od rezonansowego albo jeszcze mniej). Tworzy on z dławikami dolnoprzepustowy filtr LC. Co do liczenia, nie ma konkretnej reguły - powinien zapewnić solidne tłumienie w jak największym paśmie (w SGTC największym zagrożeniem dla NST jest szerokopasmowy szum i gwałtowne transjenty, nie prąd o częstotliwości pracy układu rezonansowego, co znacznie komplikuje obliczenia), a zarazem jego częstotliwość rezonansowa powinna być z dala od częstotliwości pracy cewki. Niestety, nieodpowiednio dobrane wartości mogą powodować pasożytnicze wzbudzenia filtru które same w sobie mogą uszkodzić NST, zaś nieprzewidywalna (i szerokopasmowa) natura sygnałów generowanych przez iskiernik uniemożliwia przewidzenie na co dokładnie trzeba uważać bez wykonywania pomiarów w pracującym układzie...

Osobiście jednak, wybrałbym tzw. Terry filter: http://www.hvtesla.com/terry.html To prosta i bardzo uniwersalna konstrukcja nie wymagająca specjalnego dobierania komponentów. Często spotykam się z tym filtrem w konstrukcjach moich zachodnich kolegów i z tego co wiem spisuje się na prawdę dobrze.

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 26 sie 2019, 16:45
autor: Balcer
grove1982 pisze: ... Zastanawiam się nad dielektrykiem z polistyrenu (PS). Według pewnych danych wytrzymałość elektryczna wynosi 50kV/mm, może ktoś potwierdzić? Czy przekładka o grubości 1mm będzie wystarczająca na konda (ok. 12nF)
...
Materiał...........................| Gęstość.......| Rezystywność....| Przenikalność dielektryczna....| Wytrzymałośćd dielektryczna
......................................| g/cm^3.......| skrośna Ohm*m..| względna f = 50Hz.............| kV/mm
---------------------------|-------------|-----------------|-----------------------------|------------------------------
Szkło wapniowo - sodowe ...| 2,45 ..........| 10^10 - 10^12 .| 6 - 8 ................................| 15 - 30
Szkło borowo - krzemianowe.| 2,2 - 2,3 ....| 10^13 - 10^14 .| 4,5 - 8,5 ...........................| 15 - 45
Szkło kwarcowe.................| 2,18 ...........| 10^15 - 10^18 .| 3,2 - 4,2 ..........................| 12 - 40
Polietylen..........................| 0,92 - 0,96 .| 10^12 - 10^17 .| 2,2 - 2,4 ..........................| 15 - 25
Polipropylen.......................| 0,90 - 0,91 .| 10^14 - 10^16 .| 2,0 - 2,1 ..........................| 15 - 75
Polistyren..........................| 1,0 - 1,1 ....| 10^11 - 10^17 .| 2,4 - 3,4 ..........................| 18 - 30

Co mówi Internet:
Kondensatory polistyrenowe wyróżniają się dużą stabilnością, dużą rezystancją izolacji, małym tangensem kąta strat, małym (a przy tym stałym) ujemnym temperaturowym współczynnikiem pojemności oraz możliwością uzyskania wąskich tolerancji pojemności. W pewnym stopniu wadą tych kondensatorów jest dość niska górna dopuszczalna temperatura pracy ( +70°C). Są przeznaczone do pracy w urządzeniach profesjonalnych i powszechnego użytku, . (przy wykonaniu tzw. bezindukcyjnym, charakteryzującym się tym, że wyprowadzenia są przylutowane do całej powierzchni występujących części elektrod). Kondensatory te stosowane są między innymi w bardzo odpowiedzialnych miejscach obwodów elektrycznych np. w filtrach.

Kondensatory poliestrowe i polipropylenowe, w porównaniu z kondensatorami polistyrenowymi, są mniej stabilne i mają większą stratność, ale szerszy zakres temperatury pracy (-55 ¸ +85 °C) oraz zdolność do samoregeneracji, gdy są metalizowane. Kondensatory poliestrowe są przeznaczone do pracy przede wszystkim w obwodach prądu stałego (mogą pracować w obwodach prądu przemiennego, lecz przy napięciu znacznie niższym od napięcia znamionowego i malejącym ze wzrostem częstotliwości). Kondensatory polipropylenowe stosuje się w układach impulsowych (np. półprzewodnikowych układach odchylania odbiorników telewizyjnych) oraz układach prądu przemiennego (np. układach lamp wyładowczych i jednofazowych silnikach elektrycznych malej mocy). Kondensatory prądu przemiennego bardzo często wykonuje się z dielektrykiem uwarstwionym (podwójnym) złożonym z folii polipropylenowej i bibułki kondensatorowej (kondensatory polipropylenowo-papierowe).

Zostałbym jednak przy polipropylenie.

W temacie filtra dla trafa NST, tak jak pisał Yuri. Tylko "Terry Filter" prawidłowo go zabezpieczy.

Dla OBIT-ów, Przekładników, itp. wystarczy dławik w wykonaniu jak niżej:
http://umiweb.com/wp-content/uploads/2015/07/HV-RF-Choke-2-300x156.jpg

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 9 wrz 2019, 22:21
autor: grove1982
Balcer, dziękuję za pomoc w wyborze dielektryka, przekonałeś mnie do PP. Mam nadzieję, że 2mm wystarczą.
Yuri, również wielkie dzięki. Zdecydowałem się na Terry filter z podanego przez Ciebie linku. Mam pytanko. Z wyliczeń na stronie dla 10kV potrzeba 14 sztuk warystorów na ciągłe napięcie 1kV, ja znalazłem na 750V, czyli użyję 20 sztuk. Czy te chinczyki się nadadzą: https://www.aliexpress.com/item/3286678 ... dac0ee9ad6 ??? Dodatkowo, czy takie kondy mogą być: https://www.aliexpress.com/item/3237465 ... dac0ee9ad6 ??? Dziękuję za wszelką pomoc!!!

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 9 wrz 2019, 22:38
autor: Yuri
Zakładając że jest to rating DC, 20 tych MOV powinno wystarczyć, aczkolwiek z chińczykami nigdy nie wiadomo. Może coś markowego? https://www.tme.eu/pl/details/siov-s20k ... s0621k101/ 17-18 tych by było OK.

Co do kondensatorów, dałbym raczej jakieś solidne, impulsowe MKP. Te malutkie ceramiki mogą nie wytrzymać solidniejszego udaru prądowego...

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 07:44
autor: Balcer
W temacie warystorów do montażu przewlekanego to największe jakie kiedyś znalazłem to: 2970V 50A
https://pl.rs-online.com/web/p/warystor ... i/2268179/

Z tego co pamiętam dość często widać je na różnych "Terry Filter-ach" w google-ach.

W temacie kondensatorów to najlepsze i najszybsze są kolejno: ceramiczne bezindukcyjne następnie mikowe i na końcu polipropyleny impulsowe. Metalizowanych zwijek unikaj jak ognia.
I tu są dwie szkoły. Albo dajesz pojedyncze duże sztuki albo robisz łańcuszek z mniejszych bocznikowanych rezystorem.

https://automatyka.istore.pl/pl/p/Konde ... X/22968380
https://allegro.pl/oferta/kondensator-w ... 6482820748
https://allegro.pl/oferta/kondensator-w ... 7547575757
https://allegro.pl/oferta/tdk-kondensat ... 7037869973
https://allegro.pl/oferta/kondensator-c ... 7829493630

Przekop nasze polskie allegro za tymi kondensatorami, czasem są tanie oferty na całą paczkę dużych ceramicznych kondów.
https://allegro.pl/oferta/kondensator-m ... 7547592540

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 11:52
autor: Yuri
Brałbym tego 1nF 20kV firmy LCC. Duża wytrzymałość prądowa, niska indukcyjność, jedna sztuka, 40zł i po problemie. :)
Balcer pisze: W temacie kondensatorów to najlepsze i najszybsze są kolejno: ceramiczne bezindukcyjne następnie mikowe i na końcu polipropyleny impulsowe. Metalizowanych zwijek unikaj jak ognia.
I z tą generalizacją, absolutnie nie mogę się zgodzić.

Ceramiczne kondy w.cz. są rewelacyjne, ale trzeb uważnie patrzyć jakie się bierze. O ile "doorkonoby" praktycznie wszystkie są OK, to większość ceramików w stylu "mały dysk z nóżkami" to badziewie. Kondensatory zdolne do pracy z w.cz. w tym wykonaniu to tylko specyficzne modele ("KONDENSATOR W.CZ. DUŻEJ MOCY 2000pF 6kV" jest przykładem takiego kondensatora), ale większość pozostałych ma bardzo cienką metalizację dysku i najgorszy możliwy dielektryk, przez co ich wytrzymałość na jakiekolwiek większe prądy jest niemal zerowa + mają dużą stratność. Potrafią pękać w roli odprzęgania szyny zasilającej DC na GU-50, gdzie moce są śmieszne... :)

Z mikami też różnie bywa. Miki nadawcze są rewelacyjne, paper mica jak te do których link podałeś już nie do końca nadają się do pracy w.cz. Tego konkretnego modelu jestem posiadaczem i trochę zgłębiłem ich parametry, niestety mają dużą indukcyjność (w środku masz zwijkę z zaledwie dwoma odczepami), oraz ich dielektryk wcale nie ma niskiej stratności przy MHz, bardziej niż jako filtracja czy np. kondensator rezonansowy nadają się do generowania pojedynczych impulsów prądowych (co z resztą jest ich oryginalnym zastosowaniem).

Przez metalizowane zwijki rozumiesz aksjalne kondensatory MKP? Jeśli tak, to się nie zgodzę - w ten sposób są wykonywane dobre kondensatory impulsowe i mogą mieć nawet lepsze parametry w.cz. od radialnych. Ponadto, w takim miejscu kondensator metalizowany/hybrydowy metalowa folia + metalizowana może być nawet lepszy niż kondensatory które używają tylko metalowej folii, ze względu na zdolność "leczenia" przebić.

Przypominam, że wszystkie kondensatory foliowe to zwijki, ale sposób łączenia terminali z tą zwijką sprawia że taki kondensator ma mniejszą indukcyjność, niż kawałek drucika o długości kondensatora. ;)
Balcer pisze: Albo dajesz pojedyncze duże sztuki albo robisz łańcuszek z mniejszych bocznikowanych rezystorem.
W sumie jeszcze dwa słowa na ten temat. Jeżeli daje się kondensator między szyny zasilania pracujące z potencjalnie zabójczym napięcie, zawsze wypada dać rezystor który zagwarantuje jego rozładowanie po wyłączeniu urządzenia. :)

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 12:48
autor: Balcer
Racja. Mika mice nie równa, podobnie z polipropylenami.
Obecnie do kondów HV w.cz. trzeba mieć niebywałego farta żeby kupić jakieś za rozsądne pieniądze.

Nie miałem okazji rozbierać jeszcze tych kondów marki SPRAGUE. Dobrze wiedzieć że w środku lipa.

Natomiast te LCC obecnie AVX są często używane w anodowych stopniach mocy i dużo dobrego o nich zawsze czytałem.
Dogrzebałem się nawet kiedyś do ich noty katalogowej. Może komuś się przyda:
https://www.ibselectronics.com/pdf/pa/A ... E_Type.pdf

Mimo wszystko nie demonizowałbym tych małych niebieskich ceramicznych pipsztoków. Są zaprojektowane specjalnie do filtrów i dużo zniosą.
https://tesladownunder.com/TeslaTerryFilter.jpg

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 13:03
autor: Yuri
Balcer pisze: Nie miałem okazji rozbierać jeszcze tych kondów marki SPRAGUE. Dobrze wiedzieć że w środku lipa.
Udało mi się skomunikować z firmą która obecnie posiada ich dokumentację i starą linię produkcyjną, dostałem od nich trochę detali. :)
Balcer pisze:
Mimo wszystko nie demonizowałbym tych małych niebieskich ceramicznych pipsztoków. Są zaprojektowane specjalnie do filtrów i dużo zniosą.
Bardziej problemem jest, że trudno przewidzieć na co trafisz względem konkretnego modelu, a niestety dużo z nich jest przeznaczone do pracy w filtrach, ale nie w miejscach gdzie amplituda składowych AC jest tak duża... :)

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 19:57
autor: grove1982
Witam Panowie, zgodnie z kopiowanymi filtrami za granicami naszego kraju znalazłem źródełko:
https://www.digikey.com/product-detail/ ... erprise=32
https://www.digikey.com/products/en?keywords=P7215-ND
Co myślicie zamawiać??? Warystor 4zł/szt., Kondensator 3zł/szt.???

Re: Obliczenia SGTC - wzory?

: 10 wrz 2019, 20:00
autor: Yuri
Osobiście użyłbym tego ceramika 1nF/20kV, bo nie jest drogi a po prostu będzie mniej zabawy, przy czym będzie miał lepsze parametry od jakiekolwiek łańcucha szeregowego :)

Warystory faktycznie możesz wziąć te, bo będzie potrzeba ich mniej i wytrzymają większą energię, ale bierz z RS - tańsza wysyłka do Polski. Chyba, że nazbierasz zamówienia do darmowej wysyłki w DigiKey.