Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dobranie tyrystora do urządzenia o bardzo dużym prądzie udarowym

15 Paź 2011 11:52 4801 25
  • Poziom 13  
    Witam.
    Chcialbym poradzić się doświadczonych w energoelektronice konstruktorów. Buduję urządzenie, które w pojemności okolo 700uF gromadzi napięcie 1300V, a następnie rozladowywuje tę energię przez cewkę z grubego drutu miedzianego, wytwarzając poprzez przepływ prądu przez cewkę strumień elektromagnetyczny zdolny do namagnesowania materiału AlNiCo.
    Problem tkwi w dobraniu tyrystora. Spaliłem już kilka drogich tyrystorów, ostatnim był T71-300-18 (300A 1800V) produkcji LAMINA. Zastosowalem 3 krotnie mniejszą pojemność niż zakładana a mimo to, tyrystor uległ uszkodzeniu przy próbie odpalenia. Jaki tyrystor wytrzyma ten zabójczy prąd udarowy?
    Czy problem tkwi w szybkości narastania prądu di/dt?
    Zapraszam do dyskusji.
  • Poziom 23  
    Witam!
    Zdradź może schemat i parametry elementów obwodu głównego.
  • Poziom 13  
    W obwodzie głównym jest kondensator 700uF, tyrystor i cewka (7 zwojów w powietrzu). Kondensator ładuję powielaczem i odłączam przed wyzwoleniem tyrystora.

    Tak to wygląda:

    Dobranie tyrystora do urządzenia o bardzo dużym prądzie udarowym

    Tyrystor już niestety przepalony...
  • Poziom 33  
    Jeśli do naładowanego kondensatora podłączymy cewkę indukcyjną to w obwodzie popłynie prąd przemienny o częstotliwości wynikającej z ich częstotliwości rezonansowej, dlatego możliwe że tyrystor zostaje przebity przez napięcie wsteczne jakie na nim powstaje.
  • Poziom 13  
    Cewka w tym obwodzie ma znikomą indukcyjność, jednak może dojść do wyindukowania napięcia po ustaniu przepływu prądu. Zabezpieczenie przed przebiciem napięciem wstecznym jest dobrym pomysłem, zastosuję go gdy kupię kolejny tyrystor. Zastanawiam się w dalszym ciągu czy tyrystor o zbliżonych parametrach wystarczy?
  • Poziom 35  
    Zwierak pneumatyczny ,taki jak do coilgunów.
  • Poziom 26  
    Kosztowna zabawa.


    Taniej by było pomierzyć parametry cewki i policzyć, niż na pałę stosować tyrystory. Ewentualnie zastosować jakiś symylator i popatrzeć na przebiegi prądu i napięcia.
  • Poziom 13  
    Ta cewka ma znikomą indukcyjność o ile nie wprowadzi się rdzenia. Najgorszym przypadkiem jest gdy wezmie sie pod uwage, ze cewka nie ma indukcyjnosci w ogole. Symulacje wykazują prąd maksymalny 1-3 kA a zastosowany tyrystor powinien wytrzymać 3kA. Niepokojaca jest jedynie stromość krzywej narastania prądu bo przekracza dopuszczalną wartość dla tego tyrystora (100A/us). Nie mialem nigdy do czynienia z tym parametrem i początkowo sądziłem, że nie uszkodzi tyrystora.
    Jeśli nie tyrystor w tym układzie to co? Są jakieś styczniki o takich parametrach? Może ktoś powiedzieć coś więcej o zwierakach? (pneumatycznych?)
  • Spec od Falowników
    Zastosować tanie jednorazowe tyrystory. ;)
  • Poziom 35  
    bonanza napisał:
    Zastosować tanie jednorazowe tyrystory


    Albo ruskie 1600-2200A Nawet radiatora nie potrzeba.
  • Poziom 26  
    Xsid napisał:
    Symulacje wykazują prąd maksymalny 1-3 kA
    Kpiny sobie kolega użądza.

    1000V/10mOm=???

    Czy umiesz obliczyć takie równanie?
  • Poziom 34  
    Xsid


    To nie jest dobra zabawa .Brak mocowania elementów grozi poważnym wypadkiem. Nie jest prawda ,ze tu jest znikoma indukcyjność.Trzeba korzystać z
    wideo obrazków jakie sa do obejrzenia.

    Aby trochę zbliżyć się do rozwiązania trzeba zacząć od tyłu.To znaczy zasto-sować cewkę o większej ilości zwojów i jakiś tyrystor mocy . Zwoje odwijać ...

    Kondensator do wyladowań impulsowych ma inna konstrukcję .Myślę ,że tu można zastosować jakieś kondensatory ze starych lamp błyskowych.
    Taka bateria 1200 uF//230x1,41/V pracowała na IFK120 -/to jest energia 120Ws/.Czas wył. ok. 0,001sek.
  • Poziom 13  
    Jak to działanie ma się do mojego obwodu? Skąd wartość 10mOhm?
    Jeśli już to drut miedziany ma przekrój około 50mm^2 co przy jego długości (około 50cm) da rezystancje około 2mOhm, przy tyrystorze jest dodatkowo 15cm-owe wyprowadzenie (aluminiowe?), trzeba rozważyć połączenia skręcane, rezystancję przewodzącego tyrystora i wreszcie rezystancję szeregową kondensatorów. Brnąc w szczegóły trzeba wziąć pod uwagę indukcyjność cewki i oczywiście to, że kondensator składa się z baterii 8 kondensatorów gdzie pierwszy od ostatniego oddalony jest o około 80cm. I kto sobie tutaj kpi kolego marek_ka?

    Ja nie potrzebuję pomocy w obliczeniach tylko kogoś z doświadczeniem lub dobrym pomysłem. Jaki tyrystor może wytrzymać udar prądu rzędu kilku kA? Energia zgromadzona w kondensatorach wynosi około 600J.
    Czy przekroczenie parametru di/dt spowoduje natychmiastowe przebicie półprzewodnika czy wydzielenie dużej ilości ciepła, na którego odprowadzenie wystarczy dłużej poczekać?
    Parametr katalogowy "Peak Surge" określa maksymalny prąd płynący przez połowę okresu sinusoidy o częstotliwości 50Hz. Na tej podstawie mogę sądzić, że w przypadku mojego impulsu, prąd szczytowy może być dużo większy niż wspomniane 3kA.

    Pomysł z jednorazowymi tyrystorami, jest godny rozważenia, trudno jednak o tani tyrystor, który pozwoli na przepływ takiego prądu.
    Jeśli można gdzieś dostać rosyjskie 1600-2200A to gdzie?

    Kolego KaW - nie mam problemu z kondensatorami, tylko z tyrystorem. Chcę też zwrócić uwagę, że jeśli obniżę napięcie nie popłynie wystarczająco duży prąd i wartość szczytowa strumienia będzie za mała na namagnesowanie materiału. Dlatego rozwiązanie z lamp błyskowych nie jest analogiczne go mojego problemu.
  • Pomocny post
    Poziom 21  
    Chyba trzeba będzie sięgnąć po tyrystory w obudowie pastylkowej.
    Na aukcji jest tyrystor 600A/1200V o niepowtarzalnym prądzie szczytowym ponad 7000A - może wytrzymać pojedyńcze impulsy w dużych odstępach czasowych.
    http://www.milexele.com.pl/ - tutaj mają tyrystory do 1900A, cen nie widać lecz jest to chyba jakiś handel "leżakami magazynowymi".
    Co do zbyt wysokiego di/dt to raczej wywołuje niekontrolowane załączenie tyrystora - groźne w przypadku połączeń typu mostek, tutaj chyba bez znaczenia.
  • Poziom 26  
    Xsid napisał:

    Ja nie potrzebuję pomocy w obliczeniach tylko kogoś z doświadczeniem lub dobrym pomysłem. Jaki tyrystor może wytrzymać udar prądu rzędu kilku kA?


    Jakieś pojęcie o tyrystorach i kA mam. W układzie Link uzyskałem 2kA z 30V. Policz o ile większa jest indukcyjność twojej cewki od moich kabli o łącznej długości ok. 3m.

    Skoro według ciebie łączna rezystancja obwodu jest mniejsza, niż ja założyłem, uwzględniając rezystancję wewnętrzną kondensatorów, to prąd udarowy masz jeszcze większy. PROSTE czy nie?

    Znikoma indukcyjność cewki praktycznie niewiele zmienia prąd max. Dlatego poleciłem ci abyś pobawił się w symulatorze będzie taniej i łatwiej znaleźć rozwiązanie komutacji.
  • Pomocny post
    Spec od Falowników
    du/dt powoduje niekontrolowane załączenia na skutek pojemności anoda-bramka. di/dt wiąże się z efektem "gorącej plamy' (praca w stanie niepełnego załączenia) i chyba niszczy tyrystor.
  • Poziom 13  
    Kolego marek_ka, istotnie zrobiles cos podobnego i spotkales sie z podobnymi problemami, Twoje doswiadczenia sa mi pomocne. Mozesz powiedziec, jakie tyrystory zastosowales i czy miales z nimi problemy po pewnym czasie eksploatacji urzadzenia?
    Obawiam sie, ze moj potwor spali kazdy tyrystor ze wzgledu na szybkosc narastania pradu di/dt. Tyrystory ze wzgledu na ten parametr nie nadaja sie do tego typu zastosowan i alternatywnie skorzystam z jakiegos rozwiazania mechanicznego.
    Przychodzi do mnie wkrotce jeszcze jeden tyrystor na probe, okaze sie czy tez sie spali czy nie.
  • Pomocny post
    Poziom 21  
    Przywołam znowu znany zapewne niektórym symulator coilguna - problematyka analogiczna: http://www.coilgun.info/mark2/rlcsim.htm
    Dodatkowo należy stosować przy wyzwalaniu tyrystora impuls o stromym czole i amplitudzie kilkuset miliamperów dla zmniejszenia/skrócenia efektu niepełnego przewodzenia struktury tyrystora w początkowym momencie załączania.
    Wypadałoby użyć kondensatora impulsowego o pojemności kilku µF naładowanego do powiedzmy 10V i rozładowanego przez rezystor ok. 10Ω do bramki
    (tzw. forsowanie bramki).
  • Pomocny post
    Poziom 26  
    Tyrystory są dwa 250A z demobilu. Wymieniłem je w zgrzewarce, ponieważ potrafiły się otworzyć bez impulsu bramkowego. Nie spaliłem żadnego. W twoim wypadku, równoległa praca tyrystorów z dwóch kondensatorów, może być problematyczna, ze względu na różny czas załączenia tyrystorów.

    Symulator podany przez kolegę jest dobry. Policz indukcyjność cewki, podstaw dane do symulatora i odczytaj Imax oraz di/dt, będziesz wiedział jaki element wytrzyma taką zabawę.
  • Poziom 34  
    Wydaje mi sie ,że trzeba podać objętość przedmiotu i spróbować okreslić amperozwoje jakie sa potrzebne do wykonania pracy
    namagnesowania przedmiotu.
  • Poziom 16  
    Witam
    ja jeszcze tylko podpowiem, że może być jeszcze jeden problem
    w układzie wyzwalającym,
    duże tyrystory potrzebują dużego prądu wyzwalającego na bramkę
    słaby impuls może otworzyć tylko część struktury tyrystora,
    w ten sposób też można spalić tyrystor,
    pokaż kawałek schematu jak wyzwalasz tyrystor
    pozdrawiam
  • Poziom 2  
    Polecam poczytać o

    Shuting arc ion source

    Jest to zrodło plazmy, ale działa jak twój układ.
    W artykułach o tym są przebiegi, gdzie nawet przy 8uH indukcyjności obwodu prąd we diodzie antyrownoloegłej do tyrystora sięga setek amperów.

    BEZ TAKIEJ DIODY SPALISZ KAZDY TYRYSTOR :/
  • Poziom 43  
    Xsid napisał:
    Problem tkwi w dobraniu tyrystora. Spaliłem już kilka drogich tyrystorów, ostatnim był T71-300-18 (300A 1800V)

    Nie wiem czy temat aktualny, jeżeli tak podzielę się swoim doświadczeniem z magnesowaniem materiału Alnico 5.
    Nie podał kolega typu Alnico ale do magnesowania magnesów z Alnico5 stosowanych we wkładkach gramofonowych serii Mf-100 i wyższych stosowaliśmy nie cewkę powietrzną a elektromagnes. Nie pamiętam liczby zwojów cewki ale impuls prądowy musiał być dużo niższy bo tyrystor Laminy 80A /1200 V pracował bez problemu.
  • Poziom 27  
    W tyrystorze, bezpośrednio po załączeniu (bramką), przewodzi tylko struktura w okolicach doprowadzenia bramki. Jeśli prąd narasta szybciej niż poszerza się obszar "przewodzący", to struktura zostanie w tym miejscu uszkodzona. Dlatego należy ograniczać szybkość narastania prądu lub stosować specjalne tyrystory o wielu doprowadzeniach bramki.
    Dioda zabezpieczająca przed odwrotnym napięciem jest niezbędna.
    Jeśli jest problem z dobraniem lub zakupem odpowiedniego tyrystora, proponuję przyjrzeć się tyratronom, które są obecnie dostępne za grosze.