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

Generator Wysokiego Napięcia 10 kV

arek13 27 Maj 2005 21:06 3448 21
  • #1 27 Maj 2005 21:06
    arek13
    Poziom 16  

    Witam
    Mam pytanie dotyczące zabawy z wysokimi napięciami.
    Dołączając jakiś odbiornik do układu wytwarzającego Wysokie Napięcie (ok. 10kV), uzyskuję spadek prądu pobieranego przez układ WN ze źródła zasilania (o kilka procent). Czym jest lub może to być spowodowane?

    0 21
  • Mitronik
  • #2 27 Maj 2005 21:15
    Marekolsztyn
    Poziom 10  

    opornością odbiornika

    0
  • #3 27 Maj 2005 21:25
    arek13
    Poziom 16  

    W jakim sensie opornością odbiornika? Jest ona na tyle duża czy na tyle mała? Zapomniałem dodać, że odbiornik podłączam tylko do jednego wyproadzenia. Drugie wisi sobie. Poza tym nie widziałem jeszcze żadnego układu, w którym po dołączeniu odbiornika moc pobierana ze źródła zasilania maleje.

    0
  • Mitronik
  • #4 27 Maj 2005 22:25
    Marekolsztyn
    Poziom 10  

    Im mniejsza oporność wejściowa odbiornika,tym większy spadek WN.Układy wys. nap. są kapryśne.Trochę wiem coś na ten temat.
    Nie wiem jakie masz urządzenia WN.

    0
  • #5 28 Maj 2005 04:11
    nemo07
    Poziom 36  

    arek13 napisał:
    Witam
    Mam pytanie dotyczące zabawy z wysokimi napięciami.
    Dołączając jakiś odbiornik do układu wytwarzającego Wysokie Napięcie (ok. 10kV), uzyskuję spadek prądu pobieranego przez układ WN ze źródła zasilania (o kilka procent). Czym jest lub może to być spowodowane?
    arek13! Jedno, co powinieneś wiedzieć: W teorii egzystuje "idealne źródło napięcia" i tylko w teorii. Jest to np. dla prądu stałego bateria, która przy zwarciu, zgodnie z prawem Ohma I = U/R (R=0) dostarczyłaby prądu o nieskończonej wartości. W rzeczywistym świecie takie źródła napięcia nie występują i prąd zwarcia Izw będzie skończony, a skoro tak, ludzie wpadli na pomysł, że każde źródło napięcia można przedstawić jako szeregowe połączenie idealnej baterii o napięciu Ub z rezystancją o wartości Rw = Ub/Izw, zwaną rezystancją wewnętrzną, połączoną w szereg z Ub. Tak więc każda realna bateria ma pewną rezystancję wewnętrzną większą od zera. Izw jest zatem największym możliwym prądem, jakiego bateria może dostarczyć, a napięcie na jej zaciskach jest wtedy równe zero. Dlaczego? Ponieważ prąd zwarcia powoduje spadek napięcia na tej Rw równy Ub. Jeśli pobierzesz z baterii połowę Izw (czyli zamkniesz obwód przez opornik równy Rw) napięcie rozłoży się po połowie, czyli na zaciskach baterii zmierzysz napięcie równe Ub/2. Przykłady:
    Bateria samochodowa 12V w stanie naładowania ma w temperaturze pokojowej Rw około 0,03Ω. Jej prąd zwarcia Izw = 12V/0,03Ω ≈ 400A. Jeśli zewrzesz taką baterię dwumetrowym kawałkiem drutu o oporności, powiedzmy 0,05Ω, popłynie prąd I = 12V/(0,03+0,05)Ω = 150A. Taki prąd może rozgrzać ten przewód do czerwoności w ułamku sekundy! Policz z prawa Ohma, ile będzie wynosiło napięcie na zaciskach baterii (czyli na przewodzie) oraz ze wzoru P = U×I, jaka moc wydzieli się na tym kawałku drutu.
    Typowy rozrusznik pobiera w momencie włączenia prąd o wartości 180A. Policz, do jakiej wartości w tym momencie spadnie napięcie baterii i jaka jest chwilowa oporność rozrusznika Rr. Policz, do jakiej wartości spadnie napięcie baterii, jeśli w czasie postoju włączysz radio, które pobiera 2A.
    Bateria w stanie rozładowania ma Rw rzędu 0,1Ω. Policz, ile prądu jest ona w stanie dostarczyć do rozrusznika.
    Jak możesz policzyć, napięcie baterii zmniejsza się tym mniej, im większa jest oporność obciążenia w stosunku do Rw. Podobnie jest z Twoim generatorem WN o napięciu Ub=10kV, tyle, że Rw jest tu o wiele rzędów wyższa i może wynosić np. 50kΩ. Policz, jaki będzie teoretycznie prąd zwarcia (nie polecam zwierać!) tego generatora. Policz, jakie będzie napięcie wyjściowe, kiedy obciążysz generator WN opornością 1MΩ.
    I tu leży odpowiedć na Twoje pytanie. okidoki? :)

    0
  • #6 28 Maj 2005 09:13
    Marekolsztyn
    Poziom 10  

    Twój post jest czystą teorią.Czasem teoria nijak się ma do praktyki.Tak jest właśnie w Twoim układzie WN.Ja jestem bardziej praktykiem niż teoretykiem(serwis urz. RTG i ksero).Pozdrowienia.

    0
  • #7 28 Maj 2005 10:21
    arek13
    Poziom 16  

    Nie jest to tylko czysta teoria. Pytam, bo dzieje się tak w moim układzie i próbuje to wyjaśniać. Jeżeli zewrę zaciski wyjściowe trafa WN to prąd pobierany ze źródła także maleje i to do ok. połowy prądu pierwotnego (bez obciążenia). Moim układem jest sam transformator, a obciążeniem przy którym to wszystko występuje np. kawałek zwykłego przewodu. Dołączam go tylko do jednego końca trafa a drugie sobie "dynda". Im dłuższy przewód tym mniejszy prąd pobierany. Nijak się to chyba ma do spadku napięcia wyjściowego WN, ponieważ układ nie jest "prawie w ogóle" obciążony. Przydał by mi się woltomierz WN. Mam sam wyskalowany ustrój pomiarowy do 10kV (jest to uA na 150uA) ale brakuje mi reszty do niego.
    Wiem, że mogę sobie wszystko policzyć, ale potrzebuję sprawdzonej konstrukcji (pewnej). Ponadto czy mogę pomierzyć coś w tym układzie oscyloskopem DT 6620. Są to wysokie napięcia i nie chcę go uszkodzić. Jakie ewentualne dzielniki mógłbym zastosować? Nie mam do niego żadnej sondy pomiarowej. Max Uwe oscyloskopu to 500V.

    0
  • #8 28 Maj 2005 11:15
    aceton
    Poziom 26  

    wydaje ci sie ze jest wogole nie obciazony :) nastepna sprawa jesli to jest przetwornica impulsowa wplyw moze miec dopasowanie do czestotliwosci rezonansowej ukladu i stad te zmiany po przylozeniu przewodu nigdzie nie podlaczonego teoretycznie bo praktycznie zawsze wystepuja jakies uloty

    0
  • #9 28 Maj 2005 11:51
    arek13
    Poziom 16  

    Panie Aceton no ale właśnie. Do częstotliwości rezonansowej układu: więc co stanowi tą pojemność, która wchodzi w rezonans z moją cewką? Pojemność samego trafa (uzwojeń itp.) czy może powietrza? A skoro występuje ulot to napięcie musi maleć? czy tak? Więc czemu wchodzenie w rezonans powoduje zmniejszenie prądu pobieranego przez układ. Jak to się ma ogólnie do mocy po obu stronach (niskiego i wysokiego napięcia)?

    0
  • #10 28 Maj 2005 12:45
    Marekolsztyn
    Poziom 10  

    Do pomiarów WN używam specjalnej sondy WN do miernika V640.Do oscyloskopu bezpośrednio nie podłączaj bo spalisz obwody wejściowe.
    Oporność takiej sondy idzie w Momy.Możesz spróbować zrobić dzielnik napięć z rezystorów.

    Dodano po 1 [minuty]:

    aceton ma rację

    0
  • #11 28 Maj 2005 12:52
    arek13
    Poziom 16  

    A więc czym dłuższy przewód tym większy ulot, a co za tym idzie większa moc tracona. To dlaczego po stonie pierwotnej moc zamiast rosnąć maleje? A są jakieś sondy WN do oscyloskopów? Czy ta Pana sonda może współpracować ze zwykłymi multimetrami cyfrowymi?

    0
  • #12 28 Maj 2005 12:59
    Piotr Pajkert
    Poziom 32  

    Witam!
    Może podasz jakieś szczegóły? Częstotliwość, trafo i tym podobne?
    Cześć!

    0
  • #13 28 Maj 2005 13:18
    aceton
    Poziom 26  

    no wlasnie podal bys wiecej szczegolow co to za przetwornica bo jeszcze moze wchodzic jeden czynnik zabezpieczenie przeciw przeciazeniowe a pojemnosc moze byc miedzy zwojowa jak i moze miec wplyw otoczenie podaj szczegoly to moze cos wiecej da sie powiedziec

    0
  • #14 28 Maj 2005 13:23
    arek13
    Poziom 16  

    nie ma tam zadnego zabezpieczenia :prądowego, termicznego itp.
    Trafo ma ok. 1kW mocy.
    Więcej szczegółów podam na pewno po zmierzeniu napięć WN (na razie nie wiem tylko czym). Może wy macie jakieś pomysły? Jak zmierzyć moc po stronie WN? Ale jaki wpływ może mieć otoczenie (troszeczkę nie rozumiem)? A czy zmiana mocy po stronie pierwotnej (spadek) musi oznaczać zmianę wartości wysokiego napięcia (dokładnie zmniejszenie) po stronie wtórnej?

    0
  • #15 28 Maj 2005 14:46
    aceton
    Poziom 26  

    Czyli mam rozumiec ze jest to normalny transformator sieciowy ?

    0
  • #16 28 Maj 2005 15:10
    pawem1
    Poziom 25  

    też jestem ciekaw w czym trik, a może to błąd pomiaru albo jakieś opóźnienie indukcyjne zwrotne ?

    0
  • #17 28 Maj 2005 15:23
    nemo07
    Poziom 36  

    Oj, oj! Temat się rozkręcił.

    arek13 napisał:
    Moim układem jest sam transformator, a obciążeniem przy którym to wszystko występuje np. kawałek zwykłego przewodu. .
    arek13! Chyba brakuje w tym opisie czegoś istotnego: Masz transformator, masz obciążenie, a gdzie źródło? Transformator nie jest zródłem energii, on tylko transformuje napięcia i przekazuje energię ze strony pierwotnej na wtórną. Tak więc koncentrując się na transformatorze, zapominasz o źródle i o tym, co wyżej powiedziane na ten temat.
    arek13 napisał:
    Jeżeli zewrę zaciski wyjściowe trafa WN to prąd pobierany ze źródła także maleje i to do ok. połowy prądu pierwotnego (bez obciążenia)...
    Mogą być dwa wytłumaczenia: Jeśli źródłem jest zasilacz DC, to w ukłdzie masz przetwornicę elektroniczną, a takie zwykle reagują na przeciążenia wyjścia zmniejszając moc wyjściową lub przechodząc w stan "stand-by". Jeśli natomiast Twoim źródłem jest generator napięcia zmiennego o dobrze określonej impedancji wewnętrznej, to każda zmiana obciążenia na wyjściu transformując się na wejście zmienia dopasowanie mocy na złączu generator-transformator i moc pobierana z generatora może wskutek niedopasowania zmaleć.
    arek13 napisał:
    Moim układem jest sam transformator, a obciążeniem przy którym to wszystko występuje np. kawałek zwykłego przewodu. Dołączam go tylko do jednego końca trafa a drugie sobie "dynda". Im dłuższy przewód tym mniejszy prąd pobierany. Nijak się to chyba ma do spadku napięcia wyjściowego WN, ponieważ układ nie jest "prawie w ogóle" obciążony.
    Kawałek drutu na wyjściu transformatora przedstawia sobą dwie komponenty: pojemność i coś w rodzaju rezystora
    (co wynika z uplywności nieizolowanego przewodu pod WN). Wartości te mogą być np. 50pF równolegle do 100MΩ. Jeśli transformator ma przełożenie napięciowe n=100, impedancja takiego obciążenia przełoży się na stronę pierwotną w stosunku n² i będzie ona "widziała" obciążenie równe 50pF×100²=500nF i równolegle 10kΩ. Te 500nF stanowią niską impedancję, szczególnie na wyższych częstotliwościach pracy. W transformatorach WN występują dodatkowo pojemności międzyzwojowe, więc impedancja układu jest bardziej złożona.
    arek13 napisał:
    Przydał by mi się woltomierz WN. Mam sam wyskalowany ustrój pomiarowy do 10kV (jest to uA na 150uA) ale brakuje mi reszty do niego...
    Była o tym mowa w Twoim wątku "Woltomierz WN": https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=1514592 , a wobec Twojej determinacji:
    Czyli masz "goły" instrument (megnetoelektryczny?) na 150µA, a nie "woltomierz wysokiego napięcia (10kV)". Wylicz sobie dzielnik j.w. (tzn. R rezystora WN w kombinacji z Rin - opornoscią wewnetrzną instrumentu). Prawo Ohma znasz (?), wiec pestka. Moc rezystora P=(10kV)²/R lub 10kV×150µA = 1,5W. Bierzesz poczwórną - 6W. R będzie ok. 66.66MΩ dla pełnego zakresu. Musisz poskładac szeregowo mniejsze wartości, żeby trzymały napięcie (!). Napięcia max. dla popularnych rezystorów idą w parze z mocą, trzeba się dowiedzieć dla konkretnego typu. Musisz zalożyć przynajmniej dwu- lepiej czterokrotny zapas Umax dla każdego rezystora ze względów bezpieczeństwa! Moc 6W rozloży się odpowiednio do wartości, niemniej typy 1/4W odpadają (max. napięcie pracy). Rezystory użyj metalizowane (węglowe mają kiepskie parametry). Rezystory układasz w sznureczek, lutujesz i umieszczasz w rurce z dobrego izolatora WN o odpowiedniej długości (25-30cm) i grubości, i zalewasz masą izolującą zdatną dla WN. Calość musi być stabilna mechanicznie i hermetyczna dla wilgoci, powierzchnia łatwa do czyszczenia. Sonda powinna byc podzielona wzdluż: miec uchwyt i odzieloną część - "nie dotykaj" (przednia, izolowana, w której są ułożone rezystory WN) - zakonczoną elektrodą próbkującą. Kabel od sondy do "+" musi być WN (taki jak w TV Color do zasilania kineskopu, jest na >26kV). Polączenie obydwu kabli do instrumentu nie może byc luźne (jeśli któryś wypadnie przy pomiarze WN, to biada mierzącemu i sprzętom pomiarowym)!




    Do takich rzeczy trzeba sporej dozy klarownego umysłu, wiedzy o WN i o materialach. Jesli nie wiesz dokładnie, co robisz, daj sobie spokój. WN to nie żarty!
    arek13 napisał:
    ...Ponadto czy mogę pomierzyć coś w tym układzie oscyloskopem DT 6620. Są to wysokie napięcia i nie chcę go uszkodzić. Jakie ewentualne dzielniki mógłbym zastosować? Nie mam do niego żadnej sondy pomiarowej. Max Uwe oscyloskopu to 500V.
    Możesz skorzystać z sondy jak wyżej opisana. Przy podziale 1000:1 będziesz miał na wejściu scopa napięcia rzędu 10V przy obserwacji 10kV. To musi być równie solidna konstrukcja, gdyż zniszczenie stopnia wejściowego scopa może drogo kosztować.
    arek13 napisał:
    nie ma tam zadnego zabezpieczenia :prądowego, termicznego itp. Trafo ma ok. 1kW mocy.
    Więcej szczegółów podam na pewno po zmierzeniu napięć WN (na razie nie wiem tylko czym). Może wy macie jakieś pomysły? Jak zmierzyć moc po stronie WN? Ale jaki wpływ może mieć otoczenie (troszeczkę nie rozumiem)? A czy zmiana mocy po stronie pierwotnej (spadek) musi oznaczać zmianę wartości wysokiego napięcia (dokładnie zmniejszenie) po stronie wtórnej?
    Moc znamionowa trafa nie ma tu nic do rzeczy. To trafo będzie identycznie transformować napięcia i impedancje przy mocy 500W i przy 1mW.
    Mam nadzieję, że te uwagi pomogą Ci zrozumieć problematykę. Pozdro

    0
  • #18 28 Maj 2005 18:55
    arek13
    Poziom 16  

    Zasilanie w tym przypadku nie ma nic do rzeczy (jest bardzo sztywne).
    A czy jeżeli układ pracowałby w rezonansie też wystąpiłyby takie objawy?
    Na razie nie mogę tego sprawdzić, ponieważ nie posiadam żadnego kondensatora na takie napięcia.
    Interesuje mnie czy po dołączeniu jakiejś pojemności do wyjścia WN i doprowadzeniu układu do rezonansu wystąpiłyby te same objawy tj. spadek prądu pobieranego z zasilania?

    0
  • #19 28 Maj 2005 19:33
    aceton
    Poziom 26  

    i jak tu takiemu pomoc jak on sam nie wie o co mu chodzi albo nie chce powiedziec jeszcze raz stawiam pytanie co to jest za trafo???? to ma znaczenie czy jest zasilane z sieci czy z jaiejs przetwornicy ? !!!!!!!!1

    0
  • #20 28 Maj 2005 19:45
    arek13
    Poziom 16  

    Ojejku. Zasilane jest poprzez klucz na unipolarnym (Imax ok.30A). Źródło zasilania to napięcie stałe (ok.300V) 20A. Sterowane jest z układu wytwarzającego określoną częstotliwość. A co z tym rezonansem? To czy zasilane z sieci czy z przetwornicy w tym przypadku nie ma żadnego znaczenia. Pewnie znajdzie się ktoś co się z tym nie zgodzi ale...

    0
  • #21 28 Maj 2005 21:19
    nemo07
    Poziom 36  

    arek13 napisał:
    Ojejku..... Sterowane jest z układu wytwarzającego określoną częstotliwość. A co z tym rezonansem? To czy zasilane z sieci czy z przetwornicy w tym przypadku nie ma żadnego znaczenia. Pewnie znajdzie się ktoś co się z tym nie zgodzi ale...
    Aceton ma rację! Zmęczyłeś ludzi trzymając tak długo w tajemnicy najbardziej istotne informacje o zasilaniu trafa. To jest tzw. fly-back konwerter i odpowiedź na Twoje pytanie w istocie została już podana. Trudno jest odpowiadać "w ciemno". Niewielu ma czas na pisanie elaboratów. Oczywiście nie zgadzam się z tym, co tu napisałeć. Pozdro.

    0
  • #22 28 Maj 2005 21:21
    arek13
    Poziom 16  

    Przepraszam ale twoja wypowiedź nic nie wniosła do tematu. Skoro pan nie ma czasu to po co zabiera głos? Nikt nikogo nie zmusza.
    Zamykam temat.
    Pozdrawiam

    0