Elektroniczny pastuch - schemat i info

Link ogladalem juz wczesniej, ale problem polega na tym, ze dwuuzwojeniowy moze byc do kilku typow elektryzatorow. Trzyuzwojeniowy pewnie bylby najblizej, pod warunkiem - trzecie u mnie niewykorzytanie - uzwojenia do zasilania ukladu wyzwalania tyrystora, bo u mnie jest zasiany prosto z akku, a tam jest tworzone napiecie ujemne do sterowania bramka (lepiej). Musialbym zamowic obydwa i dalej eksperymentowac.

Wykoonałem transformator WN na rdzeniu od trafa WN z małego telewizora przenośnego. 2xU 3x1,5x1cm. Wtórne nawinałem 3100 zw a pierwotne od 64 do 90 i tylko długość iskry sie zmienia od 5 do 8 mm. Mam pytanie. Chcąc poprawnie nawinąc takie trafo od czego rozpocząć obliczenia? Z moich wyliczeń (nie wiem na ile poprawnych) wychodzi że prad płynący przez tyrysror jest rzędu, przy tych ilościach zwojów od 24 do 34 A. Czy to możliwe? Napięcie 215V i kondensator 2x4,7uF. Po złożeniu rdzenia z niewielką szczeliną indukcyjnosć od 3 do 7 milihenrow. Czas rozładowania C wyliczyłem na około 520 do 800 mikrosekund. Proszę o weryfikację obliczeń i ew. wskazówki.


Proszę stosować zasadę poprawnej pisowni na forum i poprawić posty. Regulamin pkt.15 [dzimi]

Ja bym się spodziewał większego prądu przez tyrystor, jeśli wyjście WN jest obciążone przewodem
- na ładowanie pojemności przewodu, jeśli nie byłoby indukcyjności rozproszenia w transformatorze,
i oporności przewodu, to prąd przy przekładni 3100:90 byłby 400A, a przy 3100:64 nawet 800A. Taki
prąd popłynąłby przez czas rzędu 1µs - tyle potrzeba na naładowanie typowego ogrodzenia.
Z tym, że prawdopodobnie indukcyjność rozproszenia jest 50-100µH po stronie pierwotnej, przez to
prąd narasta z szybkością 2-4A/µs i ładuje przewód w ciągu kilkunastu µs, osiągając kilkadziesiąt A.

Witam. Szanowni koledzy:; dodam tylko (żeby mocno nie błądzić w temacie) iż rdzeń powinien w tym wypadku być EI ewentualnie zwijany, dlatego iż wszystkie ferromagnetyczne absolutnie do tego celu nie nadają, gdyż rdzeń po pewnym czasie ulegnie przemagnesowaniu. Praktycznie tzw. iskra po pewnym czasie będzie coraz krótsza.
Nawijając (przewijając) samodzielnie transformatory w tym przypadku trzeba wziąć pod uwagę współczynnik strat i to po obydwu stronach. I to tu tak naprawdę zaczyna się cały koszmar całego przedsięwzięcia, gdyż tych zależności jest tak dużo że dokładne wyliczenie absolutnie nie jest wiarygodne w praktyce. W przypadku elektryzatorów zależy od rodzaju i jakości kondensatorów gromadzących ładunek (np. 4uF), rodzaju blach transformatora (współczynnik przenikalności magnetycznej) i na koniec długość ogrodzenia. W praktyce po stronie pierwotnej (tam gdzie tyrystor + kondensatory) powinno być nie mniej jak 100zw. Średnice drutu dostosować do długości ogrodzenia.
I to byłoby z grubsza tyle, pozdrawiam …

Do krótkich impulsów powinien być rdzeń z ferrytu - żadne blachy, ze względu na prądy wirowe,
powodujące stratę dużej części energii. A rdzeń zwijany najłatwiej się namagnesuje...

Ale praktyka była taka, że stosowano rdzeń z blach, przypuszczam, że permalloyowych, żeby
zmniejszyć straty, to wydłużało czas ładowania przewodu, wymagało większego kondensatora
i w konsekwencji zużywało więcej prądu - zwykle to zasilano z baterii wielkości akumulatora 45Ah.

I tutaj masz również całkowitą rację. Z tym iż taki elektryzator zmieni swoje przeznaczenie. Krótsze impulsy (poniżej 1s) dobre będą na rybki, a dłuższe (2 do 5s) bydła czy pieska. Dodam tylko (jako ciekawostkę) tyle że ryby, a raczej różne ich gatunki, różnie reagują na długość impulsu. Np. Karp Królewski wypływa aż na ok. 2khz. Co ciekawe po kilku sekundach powraca z powrotem na żer. Może składać ikrę itd.

Kiedyś miałem przyjemność naprawiania takiego sprzętu bodajże produkcji Francuskiej. I tam był właśnie transformator wysokonapięciowy nawinięty na rdzeniu ferrytowym. Całkowicie inna budowa niż te dla krów. Generator (przestrajany) wykonany na tyrystorze. Dalej przetwornica na tranzystorach (8sztuk 2N3055, oryginalne inne) i na koniec ten transformator. Coś podobnego do tych samochodowych z tym że tam zastosowano regulację częstotliwości. Zasilana była także z akumulatora samochodowego.

Tak naprawdę wniosek z tymi transformatorami sam się nasuwa jaki i do czego. A dokładnie wyliczyć naprawdę trudno. Teoretycznie tak, ale z bardzo wielkim przybliżeniem.

Natomiast jeżeli chodzi o prąd jest on wielki. Bierze się on (brak schematu, gdybam) z samego naładowanego kondensatora oraz wyidukowanego poprzez transformator WN. Aby zmniejszyć prąd należy zastosować diodę zaporową plus dodatkowo na samym tyrystorze w celu uniknięcia przepięć. Taki sposób ograniczy zużycie baterii (akumulatorka) i wydłuży iskrę w sposób zależny od częstotliwości wyzwalania tyrystora.
Myślę że te wskazówki będą pomocne w rozwiązaniu tego problemu.

Pozdrawiam

W ogrodzeniach dla krów stosuje się impulsy o okresie powtarzania około 1s, i trwające 1ms, lub nawet krócej -
tu nie chodzi o to, żeby krowa odczuła przepływ prądu, ani o jakąś formę porażenia elektrycznego, a o to, żeby
energia wyładowania spowodowała punktowe nagrzanie i wrażenie ukłucia. Duży prąd przez krótki czas (nawet µs)
daje silniejsze wrażenie w stosunku do dostarczonej energii, niż mały przez dłuższy czas.

Typowy "pastuch" produkowany w Polsce wymagał do zasilania baterii z 4 ogniw "telefonicznych" (takich, jakie
stosowano do zasilania telefonów w systemie MB) - nie pamiętam pojemności, wydaje mi się, że 180Ah.
Taka bateria wystarczała na jeden sezon. Ulepszyłem konstrukcję i uzyskałem równie skuteczne działanie, ale
do zasilania mojego układu wystarczało jedno ogniwo "telefoniczne" zamiast baterii 4-ch ogniw.

Dane do wyliczeń: impedancja falowa przewodu ogrodzenia to około 500 omów, napięcie powinno sięgać 5kV,
więc podczas impulsu prąd może sięgać 10A (po stronie wtórnej) - mniejszy opóźnia ładowanie się ogrodzenia
- tak duży prąd (to jest w końcu moc 50kW) trudno uzyskać, więc trzeba policzyć pojemność tego przewodu
do ziemi, bądź ładunek, jaki trzeba dostarczyć - to oczywiście zależy od długości tego przewodu, ten ładunek
jest od kilku do kilkudziesięciu µC; im mniejszy prąd, tym dłuższy musi być impuls, i tym więcej zwojów musi
mieć uzwojenie, żeby utrzymać wysokie napięcie bez wejścia rdzenia w nasycenie.

Panowie, mam pytanie trochę z innej beczki. Ogrodzenie działa. Żeby sprawdzić czy kopie ma odwgę tylko moja żona. Mnie raz walnęło przypadkowo na stole i dobrowolnie nie dotknę. Jak wykonać prosty tester wielkosci impulsów WN?? Myslałem o jakis dzielniku pojemnosciowym 1/10000, diodę i małego feta przed miliamperomierzem, żeby chwilę utrzymał ładunek na pojemnosci bramki. Ale to taka tylko koncepcja. Kilka razy googlowałem, ale nie znalazłem nigdzie ani opisu, ani żadnego schematu. Wskazówkowy woltomierz nie pokazuje nic (za krótko), mimo że do dzis pamiętam jak łapa mi na chwilę zdrętwiała. Z sieciowym oscyloskopem po polu nie ma jak.

Sprawa jest o tyle trudna, że oporniki, jakie można kupić, nie nadają się na dzielnik takiego napięcia - powiedzmy,
że użyjesz 10M/1W, wydaje się, że można podłączyć do niego napięcie 3kV, bo U^2/R będzie mniej niż ten 1W?
okazuje się, że nie - moc 1W okazuje się fikcją, zwłaszcza przy szybko narastającym impulsie, robi się przebicie;
potrzeba kilka takich oporników połączonych szeregowo; dodatkowy problem to pojemności pasożytnicze, jeśli ich
nie skompensujesz, to zmienią kształt impulsu i zafałszują wynik pomiaru.

I pytanie, co chcesz zmierzyć, myślę że sensowny jest pomiar dwóch parametrów impulsu: napięcia szczytowego
i całki z napięcia po czasie - ich zestawienie da jakąś ocenę czasu trwania impulsu. Obydwa pomiary mogłyby być
zrobione poprzez ładowanie jakiegoś kondensatora, i potem mierzyłoby się napięcie na tym kondensatorze.

Kolejna sprawa, to układ pomiarowy musi mieć zabezpieczenie przed przepięciami - źle skompensowany dzielnik
może przepuścić kilowolt na tranzystor i zaraz będzie po tranzystorze, zwłaszcza jeśli to będzie polowy.

Są w sprzedaży mierniki wykonane na diodach LED. Kosztują niespełna coś między 12 a 26 zł. Do orientacyjnego pomiaru w zupełności by wystarczyło. Ale dla nas elektroników, niestety przydałby się jakiś bardziej profesjonalny. Są cęgowe’ tak jak do pomiaru dużych prądów ale strasznie drogie. I teraz pytanie dla wykonania kilku sztuk czy się opłaca takie cacko kupować? A po drugiej stronie istna ludzka ciekawość jak to jest w praktyce z tym wysokim napięciem w ogrodzeniach.

W związku z tym iż temat bardziej kieruje się w stronę konstruowania a nie napraw i problemów z tym związanych, temat przenoszę z "Inne" do "Układy elektroniczne DIY pomysły, problemy".

miroslaw.stalbowsk - a co te mierniki potrafią zmierzyć? wysokość szpilki napięcia 5kV trwającej 50µs zmierzą?
Są mierniki z wyświetlaczem LCD w cenie około 10zł, mierzą napięcia stałe do 1kV, zmienne do 750V - taki
miernik może najwyżej się przydać do pomiaru napięcia na wyjściu układu dopasowującego, a i to mają dość
istotną wadę - czas przetwarzania, który wymaga "zapamiętania" wyniku pomiaru na spory ułamek sekundy.

Nie brałem tu pod uwagę zwykłych mierników używanych na co dzień. Służby energetyczne na wyposażeniu mają takowe mierniki które mierzą bodajże do 20KV. Ponoć są i takie co mierzą i dużo powyżej. Dokładność pomiaru do 1V. Niestety nie wiem jak to jest z tym czasem. Mam kolegę który pracuje w zakładzie energetycznym, Spróbuję cokolwiek dowiedzieć się o tym sprzęcie.
A pomiar oscyloskopem z dzielnikiem; jak go spasować i jak dokładny będzie pomiar?

Być może jakimś rozwiązaniem byłoby coś w rodzaju sztucznego obciążenia już do gotowego pastucha. Symulujące linę, o regulowanych zakresach np. dla 1km, 2km i 5 czy 10km. Niestety absolutnie nie mam mądrego pomysłu.
Pozdrawiam

Z pomiarem napięcia dowolnie wysokiego można sobie poradzić na różne sposoby. Energetycy i inni robią to od dawna. Tutaj problemem jest czas trwania pojedynczego impulsu odległego od następnego o dziesiątki kilometrów, o wysokosci Kilimandżaro. Kupować nie chcę, nawet jakby kosztował 1PLN. Pastuch przecież za 2 papierki stu złotowe można kupić o klasę lepszy niż ten co sam zdłubałem.
Prawdziwym pieniądzem jest czas, nie papierowe karteczki. Bez nich czasem nie można się obejsć, ale dla krótkofaowca i elektromaniaka nie są najważniejsze. Dziękuję serdecznie za dotychczasowe uwagi i sugestie. Pozdrawiam.

Jakiś sposób oceny - ale tylko w nocy, bo w dzień niewiele widać: do przewodu przykładasz świetlówkę
(taką zwykłą, prostą rurę, i najlepiej dotykasz środkiem tej rury, trzymając palce daleko od tego środka)
- przy każdym impulsie widać błysk, i obszar, jaki błyska, jest zależny od napięcia.

Z symulacją obciążenia jest taki problem, że jak się podłączy opornik, to potrafi się spalić od jednego impulsu.

Mam pytanie, na razie teoretyczne, tak na przyszłość. Dotyczy nawijania transformatora WN. Chcąc przenieść jak największą energię na drugą stronę transformatora, uzwojenie pierwotne powinno mieć dużo czy mało zwojów? co ze szczeliną? no i jak dobierać przekrój rdzenia? W urządzeniach oczywiście takich jak pastuch.

Szczelina jest zwykle przydatna, jeśli rdzeń ma magazynować energię - a więc przez uzwojenie płynie prąd,
który powoli narasta, i potem jest nagle przerywany, żeby uzyskać wysokie napięcie. Jeśli natomiast, tak
jak się to robi w układzie z tyrystorem, tyrystor włącza po stronie pierwotnej, i impuls transformuje się na
wyższe napięcie po stronie wtórnej, to szczelina tylko pogorszy przenoszenie energii przez transformator.

Przekrój rdzenia * ilość zwojów * maksymalna indukcja > czas impulsu * napięcie impulsu.
Maksymalna indukcja: należy przyjąć około 200mT dla ferrytu, 800mT dla permalloyu.
Problem jest z tym, że uzwojenie wtórne, które ma dać 5kV, musi mieć całkiem sporo zwojów, i dobrą
izolację - wykonanie takiego uzwojenia wcale nie jest łatwe, można użyć cewki WN z telewizora.
I niezależnie od układu, indukcyjność rozproszenia im będzie mniejsza, tym lepiej - a to wymaga,
żeby uzwojenie pierwotne i wtórne były możliwie blisko siebie - co wcale nie jest łatwo zrobić.

Dzielnik do pomiaru napięć wyjściowych można zbudować z tych kondensatorów na 400V.
_jta_ z tym czasem impulsu to nie do końca jest jak piszesz, bo linia jest filtrem który i tak rozmywa go w czasie.
Druga sprawa to taka, że do skurczu mięśnia jest potrzebna pewna energia, a nie samo napięcie, jak myślą niektórzy więc za krótki impuls nie przeniesie odpowiedniej dawki przez linię - zostanie zadławiony przez indukcyjność i pojemność linii.
Te elektryzatory które mi dane było w młodości lutować miały 2 generatory, jeden 1s - drugi ok 30-40kHz, który miał opcję start/stop i służył do ładowania kondensatorów do określonego napięcia - potem się wyłączał. Z tego co pamiętam (a moge się mylić) transfomator WN miał 100zw/1500zw, pierwotne chyba miało fi 0,8-1mm. Całość zalana żywicą w specjalnej puszce. Napięcie na kondensatorach głównych ok. 300-350V.
Standartowo montowaliśmy kondensatory (mała pojemność) na wyjściu transformatora WN, miało to służyć temu że pierwszy impuls po dotknięciu był 'mocniejszy' (większa energia).
Na łące, dobrą metodą pomiaru 'jakości' impulsów jest dotykanie linii przez listek trawy (5-20cm) - wtedy nas nie 'kopie' mocno, tylko delikatnie 'pulsuje' pod palcami.

Indukcyjność i pojemność rozłożone równomiernie wzdłuż linii nie rozmywają impulsu,
jeśli jego źródło ma odpowiednią impedancję - jest potrzebna około 500-600 omów.

To oznacza - przy przekładni 1:16 - impedancję 2 omy po stronie pierwotnej - jeśli
przyjmie się zerową oporność uzwojeń. Jeśli impedancja jest większa, linia ładuje
się jak kondensator i wymaga dłuższego impulsu, żeby zdążyła się naładować.

Co do skurczu mięśnia - mi o to chodzi, żeby impuls dawał odczucie ukłucia, a nie
skurcz mięśni. Na krowy to nieźle działa, i jest również dla nich bezpieczniejsze.

Wysokie napięcie jest potrzebne, żeby działało również przy dotknięciu sierścią.

Metoda z trawą jest w instrukcji od "pastucha", ale nie bardzo się nadaje do oceny,
na ile silny jest impuls, a jedynie do sprawdzania, że jest - bo trawki są nierówne.

Chciałem zwiększyć energię elektryzatora do 2J. Zrobiłem przetwornicę, która ładuje 50uF do 330V w zadowalającym czasie. (docelowo planuje 22uF i 380V) Przyszła kolej na układ WN. Czy układ wyzwalania na tyrystorze 12A 650V wystarczy? Analizowałem schemat elektryzatora EBS-872/M1, który jest na Elektrodzie https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic131661.html i nie bardzo rozumiem jak to działa. Dlaczego zastosowano dwa tyrystory w układzie szeregowym z niezależnym wyzwalaniem. Wyzwalanie również na tyrystorach. Jak to działa? Da się ustawić wyzwalanie dokładnie tym samym czasie dla obu tyrystorów? Zmiana parametrów kondensatorów ustalających stałe czasowe i powinien się układ "rozjechać". A jak się już "rozjedzie", to co daje takie szeregowe połączenie? Czy ja będę musiał zrobić podobnie?

Chodzi o schemat z Elektryzator (pastuch elektryczny) EBS-872/M1-schemat?

Tyrystor T1 jest wyzwalany przez T3 - dopóki T3 nie się nie włączy, T1 nie ma szans.

Natomiast mam kilka zastrzeżeń do tego schematu:

1) nie zaznaczono połączenia anody T1 z katodą D5;

2) tyrystory T2 i T4 w bramkach T1 i T3 takiego samego typu, jak T1 i T3?
przecież ich prąd ograniczają oporniki... wygląda to na błąd w druku;

3) potencjometry R5 i R16 spalą się dość szybko - za duża moc - powinny
mieć mniejszy opór, albo oporniki połączone z nimi szeregowo większy;

4) jak się uszkodzi wyzwalanie tyrystorów, to C5 naładuje się do 600V,
a ponieważ jest na 500V, to może to być dla niego niezdrowe.

Dziękuję za odpowiedź. Tak, chodzi o ten właśnie elektryzator. Pkt 1 i 2 są oczywiste, natomiast nie rozumiem połączenia i sterowania zrealizowanego właśnie w taki sposób.

Czy rozwiązanie z pojedynczym tyrystorem 12A/650V i konwencjonalnym sterowaniem ma rację bytu przy zakładanej energii ok 2J?

Jakiego typu kondensatory nadają się najlepiej do takiego układu i do jakiego napięcia można je bezpiecznie ładować (DCmax=400V)?

Mam wrażenie, że jednym z istotnych parametrów jest dopuszczalna szybkość narastania prądu
- mi kiedyś się udało spalić tyrystor w takim układzie, bo prąd narastał za szybko.

Kondensatory - raczej nie elektrolity, bo mają dużą indukcyjność... choć ja właśnie dlatego spaliłem
tyrystor, że dałem kondensator papierowy, którego indukcyjność była mała, więc prąd szybko rósł;
ale indukcyjność kondensatora powoduje, że impuls rozciąga się w czasie i ma mniejszą amplitudę.

To sterowanie: tyrystor się włącza, jak napięcie między bramką a katodą jest dodatnie - w tym układzie
włączenie "dolnego" tyrystora obniża potencjał katody, i przez to daje napięcie wyzwalające ten "górny".

Skoro tyrystory są podłączone w szereg; to w takim układzie jak je parować?. To samo w układzie równoległym. A tu jeszcze jest jeden haczyk, jak ustawić wyzwalanie tyrystora w taki sposób aby były zsynchronizowane w czasie, gdyż w przeciwnym układzie jeden z nich ulegnie uszkodzeniu. Moim zdaniem zastosowanie diaków jako wyzwalaczy mija się z celem gdyż trudno przewidzieć ich czas wyzwalania.

Do gromadzenia ładunku najlepiej nadają się kondensatory MKT; bądź włoskiej firmy INCO, przeznaczone do rozruchu silników występujące nawet do 50 mikro. W praktyce o tak wielkiej pojemności w zupełności wystarczył jeden tyrystor BT151/650V (bez radiatora). Uszkodzeniu (przebiciu) ulegały transformatory WN (rdzeń EI). Z kondensatorami do 15uF pracowały bez zarzutu dając niebywały efekt długiej iskry nawet do 5cm w zależności od danego typu transformatora.

Mam wrażenie, że wytłumaczyłem, że tyrystory są wyzwalane jednocześnie
- może przeczytaj, co napisałem, albo dokładnie przeanalizuj schemat.

ad _jta_
z Twojego opisu rozumiem, że najpierw musi być wyzwolony tyrystor dolny, żeby to poprawnie zadziałało czy tak? No bo ustawienie peerkami dokładnie takiego samego czasu chyba wogóle nie wchodzi w grę.
Nie brałem pod uwagę elektrolitu.

Dziękuję Mirku za wskazówki co do tyrystorów i kondensatorów. Brałem pod uwagę tylko MKT, rozruchowe są o wiele tańsze, lecz wydawało mi się, że będą mieć za dużą indukcyjnosć, są raczej dla 50Hz.

Dokładnie, i to on powoduje wyzwolenie górnego. W stanie wyłączonym na katodzie górnego powinna być
połowa napięcia zasilania, i kondensator w układzie wyzwalania górnego tyrystora nie ma szans naładować się
do takiego napięcia, bo jest, o ile pamiętam, na 50V, więc wcześniej jego prąd upływu wyrówna się z ładującym.

Włączenie dolnego tyrystora obniża potencjał katody górnego, i powoduje, że i niskie napięcie na kondensatorze
w układzie wyzwalania wystarcza, żeby włączyć górny - albo górny się włączy, bo napięcie anoda-katoda będzie
za duże, albo od skoku tego napięcia - to będzie zależało od tego, jakie parametry ma ten tyrystor - może by się
włączył i bez układu wyzwalania, ale dzięki układowi wyzwalania można mieć pewność, że się włączy.

Kondensatory rozruchowe, owszem są na 50/60Hz, jest to współczynnik ważny dla silników; natomiast w tym wypadku ładowane są prądem stałym toteż swobodnie można je zastosować w układzie przeznaczonym do pastucha bowiem będą pracowały w takim samym układzie jak MKT. Te również można zastosować jako rozruchowe.

ad _jta_
Ok. Dogłębnie przeanalizowałem schemat włącznie z wypowiedziami wcześniejszymi. Przyznam tylko tyle że da się ten układ przystosować do pracy. Z tym że są tam diaki. Uruchomienie układu jest praktycznie niemożliwe; a raczej dokładnego zsynchronizowania w określonym czasie w tym układzie. Można to zrobić w sposób tradycyjny za pomocą dwóch tranzystorów – jako generator podstawy czasu + wzmacniacz (pewnego) do wyzwolenia bramki. W tym wypadku należy dogłębnie zmienić sposób połączeń. Zostanie jedna kwestia – jak sparować tyrystory? Oto jest pytanie. Ja nie potrafię, może coś tu zaradzisz. Wtenczas życie niestety by było prostsze a i falowniki można byłoby robić proste. Po licho budować dodatkowe układy do pomiaru i synchronizacji.

I jeszcze jedno pytanko. Kiedyś były produkowane pastuchy z wyzwalaniem na diakach, dlaczego zaprzestano stosowania tego rozwiązania? Podpowiem tylko, że układy na diakach mniej pobierają prądu ….

I nie zauważyłeś, że ten schemat zapewnia synchronizację włączenia obu tyrystorów?

Poprzez tyrystor T4, dwóch diaków i spasowaniem R5 i R16. Nonsens; diak nawet przy wyzwalaniu jednego tyrystora potrafi uwalić bramkę. A jaki impuls otrzymasz na wyjściu transformatora WN. Dokładnie o połowę mniejszy niż byś zastosował jeden tyrystor przy wyzwalaniu bramki tyrystora za pomocą tranzystorów. O tym właśnie próbuję tu powiedzieć.