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

Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

BartekDe 06 Sty 2018 14:06 1785 62
  • #1 06 Sty 2018 14:06
    BartekDe
    Poziom 3  

    Witam.

    Potrzebuję zasilacz wysokiego napięcia dającego ok. 60kV. Chciałbym go zbudować, poprzez powielacz Cockcrofta zasilany z transformatora 7,5kV o natężeniu 30mA.
    Czy ten generator mógłby być zasilany z transformatora do neonów o podanych parametrach? Trafo kosztowało całkiem sporo, także nie chciałbym go spalić. :?:

    Jeżeli dałoby się zbudować ten zasilacz z trafem nst, to jakie parametry powinny mieć poszczególne elementy? Nie udało mi się nigdzie znaleźć podobnego projektu z transformatorem nst, ani wzorów, które pozwoliłyby mi obliczyć napięcie na diodach i kondensatorach, oraz pojemność kondensatorów. :roll: Zdaje sobie sprawę z tego, że wysokie napięcia są niebezpieczne, ale zajmuje się nimi już dość długo.

    Dziękuję za wszelką pomoc! :please:

    Dodano po 1 [godziny] 11 [minuty]:

    Na filmie jest układ z transformatorem nst.
    https://youtu.be/KKYGzqI_Ygw

    Czy przy dłuższej pracy, transformator podłączony w ten sposób nie spali się?

    0 29
  • Adex Agregaty
  • Pomocny post
    #2 06 Sty 2018 17:38
    admiral25
    Poziom 13  

    O ile pamiętam, trafa od neonów, te starego typu, klasyczne , są specjalnie skonstruowane. Pozwalają na pracę w stanie "prawie" zwarcia. Po obciążeniu siada napięcie. Takim trafem spokojnie pogonisz powielacz.
    Diody minimum 2x napięcie zasilające pik-pik plus jakiś zapas. Pojemności, zależnie od prądu który chcesz pobierać.

    Weź schemat i zastanów się jak działa i jakie napięcia są w na poszczególnych podzespołach. Jak zrozumiesz na etapie projektowania jak ro działa, to unikniesz przykrych niespodzianek podczas budowy i uruchamiania.

    Pozdrawiam.

    0
  • #3 06 Sty 2018 20:53
    BartekDe
    Poziom 3  

    Dziękuję za pomoc.

    Wiem na jakiej zasadzie działa ten powielacz. Powinien się on składać z 4 modułów. Zastanawiam się tylko, którego z tych dwóch schematów użyć:

    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kVBudowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Schemat transformatora nst wygląda tak:

    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Z którego ze schematów powielacza powinienem skorzystać? Z wzoru na przekładnię transformatorową wychodzi, że na wyjściu z układu byłoby 0,00375A. Z racji, że jest to zasilacz impulsowy to nie wiem, czy z tego wzoru mógłbym skorzystać. Na transformatorze pisze, że jego prąd zwarcia (short circuit current) to 30mA. Czy dla tej wartości powinienem obliczyć pojemność kondensatorów? Wyjście dodatnie znajduje się na końcu kaskady. Drugie wyjście powinno być podłączone do masy (punktu 0 w uzwojeniu wtórnym transformatora)?

    Dodano po 1 [godziny] 47 [minuty]:

    Czy takie diody połączone po dwie szeregowo pasowałyby?
    http://allegro.pl/ShowItem2.php?item=6846249072

    0
  • Pomocny post
    #4 09 Sty 2018 23:05
    admiral25
    Poziom 13  

    Witam.
    Na impulsowym trafie nie robiłem. Logika jednak nakazuje zastosowanie szybkich diód oraz kondensatorów o niskiej ESR. Diody powinny dać radę.

    Wydajność prądową policz z mocy znamionowej. Załóż sprawność około 80 procent. Te 30mA to prąd zwarciowy.
    Napełnym napięciu może być większy.

    Odnośnie schematu. Oba są dobre.

    Jeśli twoje 60kV nie musi być względem "masy" a wystarczy Ci +/-30kV, to zrób dwa powielacze. Jeden plusowy, drugi minusowy , po 30kV każdy.

    O ile dobrze rozumiem, trafo ma uziemiony środek.
    Jak chcesz 60kV względem środka, to drugi schemat.

    Ps. Wrzuć dane trafa które masz. Łatwiej będzie pomóc.

    0
  • #5 10 Sty 2018 14:44
    BartekDe
    Poziom 3  

    Trafo jest normalne. Pisząc "zasilacz impulsowy" chodziło mi o wyjście z kaskady, ponieważ do wyładowania dochodzi wówczas, gdy naładują się wszystkie kondensatory.

    Tutaj są zdjęcia tabliczki znamionowej i transformatora:
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kVBudowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Rysunek układu, z którego chciałbym skorzystać:
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Z racji, że pomiędzy wyprowadzeniami transformatora, a 0 jest 3,75kV to czy mógłbym użyć pojedynczych diod 12kV 20mA (a nie dwóch połączonych szeregowo) i kondensatorów ceramicznych na ok. 6kV (inne są dość trudno dostępne)? Natężenie wyliczone z mocy na napięcie 7,5kV i ze sprawnością 80% wynosiłoby 12,8mA.

    Dziękuję za pomoc.

    0
  • Pomocny post
    #6 11 Sty 2018 11:33
    admiral25
    Poziom 13  

    Jak zależy Ci żeby mieć +60kV względem środka uzwojenia to układ który narysowałeś jest za krótki.
    Na wyjściu dostaniesz 30kV, bo zasilasz go z 3,75kV a nie 7,5kV.

    Diody spokojnie wytrzymają nawet pojedynczo.
    Kondensatory na 6kV niestety nie dadzą rady. W układzie, na każdym kondensatorze odłoży się podwójne napięcie zasilające czyli 7,5kV... :!:

    Do wyładowania dochodzi, kiedy napięcie na kondensatorach osiągnie wartość, przy której następuje przebicie. O ile dobrze pamiętam to dla suchego powietrza jakieś 3kV/mm)

    ps. Czy kondensatory w środkowej gąłęzi nie powinny mieć dwa razy większej pojemności niż te w bocznych?

    0
  • #7 11 Sty 2018 20:46
    BartekDe
    Poziom 3  

    Faktycznie. Mój schemat jest błędny. Według wzoru, który jest na tej stronie: http://members.tm.net/lapointe/cockcroft_walton.htm otrzymałbym z niego ok. 42kV.

    Będę się w takim razie trzymał tego pierwszego układu (+30kV i -30kV). Nie znalazłem tylko informacji, jakie powinny być pojemności kondensatorów. Czy w przypadku tego układu diody na 20mA i czasem 150ns wystarczą?

    Pozdrawiam

    0
  • Adex Agregaty
  • #8 13 Sty 2018 18:34
    BartekDe
    Poziom 3  

    Zmierzyłem jeszcze natężenie i napięcie na wejściu do transformatora. Moc waha się od 240 do 300W w zależności od długości łuku elektrycznego.

    Tu jest schemat, na podstawie którego chciałbym zbudować układ.
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV
    Czy ta druga kolumna powielacza będzie dobrze działała pomimo odwróconej fazy na wyjściu z transformatora? W przypadku tego układu na wyjściu byłoby ok. 80kV. Znalazłem podobny układ, ale jest on zasilany z trafa bez uziemienia po środku.
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    0
  • #9 16 Sty 2018 12:00
    admiral25
    Poziom 13  

    Witam,
    Pytanie. Czym i jak mierzyłeś tą moc? Bo trochę za dużo jak na trafo do neonów...
    Obie kolumny będą działały prawidłowo. Na wyjściu dostajesz i tak napięcie stałe z nałożonym zmiennym z trafa. Akurat tu nie Nie ma znaczenia faza napięcia.

    Żeby schemat był kompletny, musisz dodać stosowne rezystory szeregowe na wyjściach z trafa w celu ograniczenia prądu udarowego do wartości znośnych dla diód.

    Jeśli chodzi o napięcie wyjściowe to dalej źle liczysz. z jednej gałęzi dostajesz 30kV, czyli w sumie +/-60kV a nie 80 jak napisałeś.

    Napięcie na wyjściu liczysz tak: Każdy kondensator od wyjścia do masy ma napięcie równe podwojonemu zasilającemu.

    U Ciebie zasilające to 3,75kV, tak więc na kondensator przypada 7,5kV i tyle też będzie na diodzie.

    Ponieważ w gałęzi masz 4 kondensatory, to na wyjściu będzie 4x7,5kV -> 30kV

    Pomyśl jeszcze o jednym rozwiązaniu jeżeli zależy Ci na pracy impulsowej (iskry na wyjściu).
    Dajesz małe kondensatory do drabinki, a na wyjściu dokładasz diodę na 35kV z opornikiem w szeregu i jeden (na każdą drabinkę) duży kondensator na 30 kilka kV prosto do masy.

    Takie rozwiązanie ma kilka zalet.

    możesz mieć duży prąd przy wyładowaniu.
    Zabezpieczasz drabinkę przed upaleniem przy prądach zwarciowych.
    Mniejsze kondensatory do ładowania są dużo tańsze.

    Wada jest taka,że układ się dużej ładuje i ma mniejszy prąd wyjściowy.

    0
  • #10 16 Sty 2018 18:37
    BartekDe
    Poziom 3  

    Mierzyłem pobór prądu przez transformator za pomocą miernika z lat 40-tych, ale wydaje mi się, że nie robi on dużych błędów.
    Napięcie na wyjściu z kaskady obliczyłem za pomocą wzoru Eout = (2 x Ein) x S x 1.414.

    Czy jeżeli zastosuje rezystory chroniące diody przed udarem to napięcie na wyjściu będzie niższe?
    Wolałbym raczej zrobić układ bez tej diody 35kV na wyjściu, ponieważ z budową chciałbym się zmieścić w kwocie 100zł. Być może używałbym powielacza do prezentacji iskry, ale nie byłby on wtedy włączany na długo.

    Czy mógłbym prosić o jakieś konkretniejsze parametry rezystorów i kondensatorów (pojemność)?

    Dziękuję za pomoc.
    Pozdrawiam.

    Dodano po 3 [godziny] 11 [minuty]:

    Tutaj jest kondensator o największej pojemności, jaką udało mi się znaleźć: https://www.tme.eu/pl/details/cc10k-1n5/kondensatory-ceramiczne-tht-10kv/sr-passives/

    0
  • #11 18 Sty 2018 09:24
    admiral25
    Poziom 13  

    Witam,

    Odnośnie rezystorów to będą musiały mieć po 62,5 kOhm.

    Liczysz prosto. Tak po kolei:
    - uzwojenie transformatora ma już jakąś rezystancję wewnętrzną która ogranicza prąd do 30mA, przy napięciu 7500V. Z wzoru I=U/R liczysz Rw (rezystancję wewnętrzną.

    Mamy Rw = 7500/0.02 = 250000 Ohm na której traci się (przy zwarciu)
    P=U*I 7500V*0.03A = 225W

    Połowa uzwojenia (3750V) ma rezystancję Rw/2= 250kOhm/2=125kOhm

    Chcemy ograniczyć prąd do wartości 20mA bo tyle wytrzymają diody, więc musimy dodać rezystor Rd (dodatkowy)

    Liczymy z prawa ohma: Rz+Rd = 3750V / 0.02A = 187500 Ohm
    Ponieważ Rz ma 125kOhm, Rd= 187.5kOhm-125kOhm = 62,5kOhm

    Teraz moc: Przy 3750V i prądzie 20mA na oporach traci się 75W.
    Interesuje nas ile "spalimy" na Rd

    Moc= I^2 * Rd = 0.02^2 * 62500 Ohm = 25W

    Najbliższy z popularnych wartości to 68kOhm. Oczywiście możesz dać 10W ale będziesz musiał uważać żeby się nie przegrzał. (minuta zabawy, 5 minut chłodzenia)


    Ograniczenie prądu sprawi że układ będzie się ładował dłużej (praca z iskiernikiem), i będzie miał trochę mniejszą wydajność prądową przy małych obciążeniach.
    W szereg z oporem możesz również dać szybki bezpiecznik
    Dobrym rozwiązaniem jest też danie na zasilaniu transformatora bezpiecznika termicznego.
    Twoje trafo będzie w większości pracowało prawie na zwarciu i dużo mocy (ciepła) wydzieli się na uzwojeniach.

    Czas na kondensatory. Policzmy tylko dla pierwszego .
    Mamy najzwyklejszy czwórnik RC zasilany wyprostowanym sinusem o częstotliwości 50Hz

    Policzmy stałą czasową tego układu dla kondensatora który pokazałeś ( 1,5nF).

    T= R*C = 187500 Ohma *0.0000000015 F = 0,00028125s

    Przy 50 hz okres wynosi 1/50 = 0,02s

    Teoretycznie, w tym układzie mógł byś zastosować kondensatory o pojemności 150nF.

    Teoretycznie. Bo stała czasowa mówi nam ile czasu trzeba żeby naładować kondensator do 63,2%
    Jak do układu powielacza dasz za duże kondensatory, to będą się bardzo długo ładowały. Za małe, to nie wykorzystasz potencjału mocy transformatora (twój jest ogromny!).

    Przy mniejszych kondensatorach natomiast zyskujesz troszkę na czasie ładowania, ale tracisz na mocy wyjściowej. Prąd średni z zasilacza też jest znacznie mniejszy i możesz dać mniejsze opory zabezpieczające.


    Musisz wziąść pod uwagę że tak duże napięcia (60kV!!!) powinieneś traktować z "szacunkiem". Dla baterii kondensatorów o pojemności 0,375nF (4x1,5nF w szeregu) "nabitej" do 30kV masz ładunek

    W=1/2 * C * U^2 = 1/2 * 0.375*10^-9 * 0,9 * 10^9 = 0,16875 Joula.
    Tyle to potrafi już dobrze trzasnąć, a jak pójdzie "przez słabsze serduszko" to ukatrupić.

    Praca domowa:
    Policz proszę ładunek jaki będzie zgromadzony w kondensatorach o pojemności 150nF. Następnie załóż że dotykasz obydwoma rękami "gorących" wyjść w pełni naładowanego powielacza.

    Policz proszę jaki popłynie prąd i przez jaki czas. Załóż rezystancję ręka-ręka na poziomie 1000 Ohm. (taki standard BHP).

    Znajdź jeszcze w necie jakim ładunkiem dysponuje defibrylator i na jakim napięciu pracuje.

    Następnie policz prąd i czas w jakim defibrylator "oddaje" ładunek.

    Na koniec zastanów się czy nie warto by było dać jeszcze mniejsze kondensatory i większe oporniki szeregowe....

    0
  • #12 19 Sty 2018 16:50
    BartekDe
    Poziom 3  

    Spotkanie z iskrą 4 kondensatorów 150nF nie byłoby zbyt przyjemne...
    Znalazłem tylko energię, napięcie strzału defibrylatora i opór klatki piersiowej.
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    admiral25 napisał:
    Dla baterii kondensatorów o pojemności 0,375nF (4x1,5nF w szeregu)

    Czy ta energia nie powinna być obliczona dla 16 kondensatorów? W jednej kolumnie powielacza jest ich 8.

    Mógłbym wstawić pojedynczy opór 62,5kOhm na wyjściu 0V z transformatora, czy musiałbym użyć dwóch oporników na dwóch fazach?
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Czy jeżeli zastąpię pojedynczy rezystor 62,7kOhm przez 6 pojedynczych rezystorów 10k 5W i 1 rez. 2,7k 5W, to rezystory nie będą się tak szybko nagrzewały?

    Po zastosowaniu tego oporu napięcie na wyjściu będzie dalej wynosiło 60kV?

    Znalazłem jeszcze kondensator na 2,2nF, ale nie wiem, czy da on efekt lepszy proporcjonalnie do jego ceny.
    https://www.tme.eu/pl/details/cc10k-2n2/kondensatory-ceramiczne-tht-10kv/sr-passives/

    Pozdrawiam

    0
  • #17 21 Sty 2018 18:10
    admiral25
    Poziom 13  

    Zasadniczo, gdybyśmy chcieli obliczyć jakie parametry "strzału" przez serduszko by były, to przy kondensatorach 150nF musiał byś przeliczyć dla baterii 8 kondensatorów 300nF spiętych szeregowo i naładowanych do 60kV...
    Robi się ciekawie. Zwłaszcza prąd... a przecież zabija prąd nie napięcie. Prawda?

    Odnośnie oporów. Podziel koniecznie. Teoretycznie jeden opornik też by wystarczył, ale... Uziemienie środka drabinki i uzwojenia w twoim układzie jest istotne... Inaczej będziesz miał znacznej wartości impulsy prądowe idące przez ten opór przy rozładowywaniu baterii.

    Jak dasz 6 sztuk po 10k na stronę to zupełnie wystarczy. Nie musisz dopełniać tym 2,5kOhma. Diody zwykle wytrzymują krótkotrwałe przeciążenia prądowe oraz same mają pewną "oporność".

    Ps. Popatrz sobie jak płynie prąd (którędy rozładują się kondensatory) przy zwarciu wyjścia...
    Policz ten prąd... czekają Cię ciekawe wnioski :)

    Podpowiadam. pomyśl o jakiejś indukcyjności w szereg z ostatnią diodą powielacza jeśli nie chcesz żeby "odparowała" po pierwszym "strzale"



    Aha. Napięcie na wyjściu zależy od napięcia na wejściu i stopnia powielenia.
    Wydajność prądowa natomiast od rezystancji wewnętrznej źródła zasilającego powielacz i pojemności kondensatorów.

    Wynika z tego że dodany opornik nie obniży Ci napięcia na wyjściu...

    Pozdrawiam,

    Marcin

    0
  • #18 21 Sty 2018 18:27
    BartekDe
    Poziom 3  

    Z tą "indukcyjnością" chodzi o jakiś dławik? W żadnym z tego typu układów nie znalazłem schematu z dławikiem. W linku jest powielacz, który również powiela napięcie 8 razy, tylko z jednym wyjściem. Jest on podłączony do transformatora 10kV i nic mu się nie dzieje.
    https://youtu.be/KKYGzqI_Ygw

    Czy to rozwiązanie z dławikiem na pewno jest potrzebne?

    Pozdrawiam

    P.S.
    Nie użyję kondensatorów na 150nF, tylko na 1,5nF.

    0
  • #20 25 Sty 2018 11:08
    admiral25
    Poziom 13  

    Witaj,

    Staram się przeprowadzić Cię przez cały proces projektowania takiego urządzenia i zwrócić uwagę na pewne "niuanse" które mogą Cię zainteresować. Pozwolą lepiej zrozumieć jak "toto" działa, jakie zjawiska i zależności występują w powielaczu...

    Nie napisałem że "masz dać" indukcyjności. Użyj kalkulatora i policz co się dzieje.
    Sprawdź dane diod i innych elementów, policz ile ciepła się wydzieli, jakie prądy popłyną przez które elementy. Sprawdź noty aplikacyjne, porównaj wyniki i świadomie podejmij decyzję co zrobić.

    ps. Diody "impulsowe" potrafią przepuścić krótki, szybki impuls prądowy o wartości wielokrotnie większej od nominalnego prądu średniego. Bardzo istotna jest natomiast średnia moc strat która może się wydzielić na złączu.

    Weż taką MUR820. Nominalnie możesz ją obciążyć prądem średnim 8A. Impulsowo natomiast nawet 1000A przy krótkich szpilkach (np 10us).

    Link

    Odnośnie wyładowania w powietrzu.

    Napięcie zapłonu iskry między kolacami oddalonymi o około 60mm to jakieś 60kV. Po zainicjowaniu wyładowania, przerwa ta staje się praktycznie zwarciem (napięcie spadnie do kilkuset voltów), czyli możesz założyć rezystancje 0Ohm, odjąć od napięcia zailającego kilkaset wolt i nie popełnisz dużego błędu.

    Głównym "hamulcem" dla prądu będzie tu indukcyjność całego zestawu, oraz rezystancja szeregowa baterii kondensatorów. im większe wartości przyjmą te parametry, tym mniejszy prąd popłynie z kondensatorów. Iskra natomiast będzie trwała dłużej.


    Pozdrawiam, Marcin

    0
  • #21 25 Sty 2018 16:37
    BartekDe
    Poziom 3  

    Policzyłem prąd, który przepłynąłby przy wyładowaniu trwającym 0,00001s. Natężenie wynosiłoby 2,25A. Diody, które wcześniej pokazałem są odporne na prąd w impulsie 3A.
    Z racji, że ta dioda z linku jest na dość niskie napięcie, to musiałbym utworzyć dość długi szereg. Znalazłem jeszcze tego typu diody na 1,2kV, ale i tak to rozwiązanie sporo by kosztowało.
    Mam jeszcze pytanie, jakie parametry powinny mieć bezpieczniki na wejściu i wyjściu z transformatora?

    Pozdrawiam.

    0
  • #22 29 Sty 2018 22:31
    BartekDe
    Poziom 3  

    Z zamontowaniem bezpiecznika termicznego byłby spory problem, ponieważ trafo zalane jest w żywicy.
    Mógłbym zamiast tego termicznego użyć szybki bezpiecznik 1A, czy będzie to za duża wartość?
    https://www.tme.eu/pl/details/zkss-1a/bezpieczniki-5x20mm-superszybkie/eska/520117/

    Wszystkie bezpieczniki, które udało mi się znaleźć dla zabezpieczenia wyjścia z transformatora, przepuszczają znacznie wyższe natężenia (od 500mA). Są to bezpieczniki przeznaczone do zabezpieczenia mikrofalówek. Inne bezpieczniki o niższym natężeniu posiadają również niższe napięcie znamionowe.
    Może mógłbym samemu zrobić bezpiecznik z drutu topikowego?

    0
  • #23 30 Sty 2018 10:03
    admiral25
    Poziom 13  

    Odnośnie prądu. Napisz jak go liczyłeś, bo mi to wygląda na prąd średni.

    Twoje urządzenie, podczas rozładowania (zwarcie wyjścia przy przeskakującej iskrze) z łatwością może osiągnąć kilka kA (Kilo Amperów)

    Rezystancja która jest w obwodzie (czytaj oporności szeregowe kondensatorów, oporności przewodów łączących i spadek napięcia na iskrze) limituje Ci prąd maksymalny.

    Zakładając zerową indukcyjność (teoria), opory końcówek i kondensatorów na poziomie 10Ohm (strzelam) i spadek napięcia na "zapalonej" iskrze powiedzmy 1000V mamy

    I = (60000V-1000V) / 10Ohm = 5900A

    Jest to prąd maksymalny, osiągający obliczoną wartość w bardzo krótkim "piku".
    Dla tego stosuje się iskierniki w większych cewkach tesli. Tak też działały pierwsze radia.

    Taka iskra produkuje masę różnych częstotliwości, mogących sięgać swoim pasmem setek MHz, a im szybsza iskra, tym wyższe pasmo.

    Włączając do obliczeń indukcyjność (tą która już tam jest), prąd maksymalny spadnie, za to będzie płynął dłużej.

    Polecam eksperyment. Jak masz oscyloskop, dodaj (do testów) kawałek prostego drutu 0,2mm - 0,3mm średnicy tak z 10cm długiego między masę a najniższy kondensator.
    Będzie on robił za bocznik do pomiaru prądu. powinien mieć dość oporności żebyś zobaczył o co chodzi.

    Najpierw odpal kilka razy iskrę (żeby sprawdzić czy nasz bocznik się nie upali), a następnie zapnij oscyloskop i obejrzyj sobie jak wygląda impuls. Zanotuj warość maksymalną.

    Następnie, przed iskrownikiem, z obu stron dodaj po dwa - trzy zwoje drutu miedzianego (4mm2) lub co tam masz, nawinięte na średnicy 5- 8 cm i wykonaj pomiar ponownie.

    Zobacz o ile niższy będzie twój pik


    Co do bezpieczników.

    Na wyjściu z trafa pomyśl o polimerowych (resetowalne).
    Zasilanie standardowy, zwłoczny, o około 10% większym prądzie nominalnym od tego który pobiera trafo na zwarciu.

    Ten bezpiecznik nie ma zabezpieczać trafa przed spaleniem, tylko zabezpieczać użytkownika przed pożarem w przypadku uszkodzenia trafa.


    Odnośnie zabezpieczenia termicznego.
    Można kupić termostat/bezpiecznik termiczny na prawie dowolną temperaturę. Mają obciążalność po naście amper . Mocujesz takie coś do obudowy trafa. Temperatura około 50 - 55 st.C i gotowe. Włączasz go w szereg z uzwojeniem zasilającym i gotowe.

    ps. Na zasilaniu trafa dodaj mały kondensator. Raz że poprawi on "współczynnik mocy" (nieistotne), ale obetnie zakłucenia które będą szły do sieci podczas zabaw z iskierkami.

    Jak obudowa trafa zagrzeje się za bardzo, znaczy że w środku jest już bardzo gorąco. Wtedy termik wyłączy urządzenie i będzie trzeba poczekać aż trafo ostygnie.


    Pozdrawiam. Marcin

    0
  • #24 30 Sty 2018 11:30
    BartekDe
    Poziom 3  

    Przy natężeniu 5900A iskra trwałaby bardzo krótko.
    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Według mnie taki czas przepływu prądu jest mało prawdopodobny.

    Nie posiadam oscyloskopu, żeby zmierzyć impuls. Na razie nie składam układu, ponieważ chcę zamówić wszystkie potrzebne części na raz z tme.

    Mógłbym prosić o podanie jakiś wzorów, które pozwoliłyby mi policzyć wszystkie parametry tych zwojnic?

    Natężenie, które wcześniej podałem, policzyłem ze wzoru I=Q/t ,gdzie za t przyjąłem "realny" czas trwania iskry.

    0
  • #25 02 Lut 2018 10:04
    admiral25
    Poziom 13  

    Uwież mi na słowo. Jest "prawdopodobny". Może być znacznie większy!

    Wszystko zależy od sposobu w jaki wykonasz powielacz, rodzaju i parametrów kondensatorów, jak i czym połączysz elementy, jakie indukcyjności pasożytnicze powstaną w twoim układzie oraz gdzie.

    Wystarczy dać dobre kondensatory impulsowe, połączyć je rurką miedzianą (można posrebrzyć z zewnątrz), połączenie masy zrobić z porządnego płaskownika miedzianego, a iskrownik z wałka miedzianego zaokrąglonego na końcach, ładnie wszystko rozłożyć przestrzennie i masz kiloampery (nawet dziesiątki kA) gwarantowane.


    Ogólnie.
    Wartość obliczona przez mnie to tylko gruby szacunek, przy założonej jakiejś tam rezystancji i zerowej indukcyjności.

    Gdybyś miał możliwość zmierzenia "widma" swojej iskry to bardzo by Cię mogło zaskoczyć jak wysoko ciągnie się w paśmie. Z obliczeń wyszło Ci "tylko" 262Mhz...

    Ps. Po złożeniu i odpaleniu "maszynerii" włącz radio i poszukaj na paśmie gdzie "sieje". KF na pewno będziesz miał "zarzucony", na UKF-ie też usłyszysz "wyładowania".

    Odnośnie zwojnic, cewek i dodatków.

    Pokazałem Ci metodę jak zmniejszyć prąd i wydłużyć czas trwania iskry najprościej, orientacyjnie.

    Nie musisz tego dawać. Powielacz i tak zadziała. Ważne żebyś Siebie oraz urządzenie zabezpieczył najlepiej jak umiesz.

    Jak chcesz policzyć prostą cewkę powietrzną to przykładowy kalkulator poniżej.

    Link

    Wzory na obliczanie indukcyjności, częstotliwości rezonansowej, prądu, czasu, napięć, całki i inne fikuśne matematyczne potworki siedzą u wujka Googla w kieszeni. Możesz się nimi bawić, ale i tak, to co obliczysz będzie tylko szacunkiem.

    Całe urządzenie jest aparatem który oddaje energię impulsowo i to wywraca matmę do góry nogami. Zaczynają tu grać rolę drobiazgi których próba uwzględnienia w obliczeniach mogła by położyć na deski niejednego "starego wyjadacza" w temacie...



    Pozdrawiam i BUDUJ!

    0
  • #27 04 Lut 2018 11:07
    BartekDe
    Poziom 3  

    Witam.

    Czy w ostatecznym projekcie wystarczą dwie cewki 3 zw. , o średnicy 7 cm i długości 2,5 cm?

    Jedna taka cewka miałaby indukcyjność ok. 2mH i przy częstotliwości 262MHz jej reaktancja wynosiłaby maksymalnie (rozproszenie pola) 3292389Ohm.
    Jeżeli w obwodzie pojawi się tak duży opór, to zdecydowanie zmniejszy się czas rozładowania kondensatorów, zmaleje częstotliwość, a co za tym idzie spadnie również reaktancja.

    Warto obliczać pozostałe parametry na podstawie tej reaktancji?

    Pozdrawiam

    0
  • #28 05 Lut 2018 13:37
    admiral25
    Poziom 13  

    Hmmm

    Rzekł bym że czas rozładowania kondensatorów się ZWIĘKSZY po dodaniu cewki. W zasadzie impuls prądowy powinien się "wypłaszczyć"


    Zasadniczo, jeden zwój grubszego drutu na fi 5cm też by wystarczył.

    Jeszcze raz zaznaczam że cewki są "opcjonalne".
    Konkretne wartości będzie znacznie łatwiej wyznaczyć doświadczalnie. Chodzi tu tylko o "przycięcie" piku prądowego w pierwszym momencie po zapaleniu iskry.

    Zamiast robić cewkę, możesz też nałożyć parę koralików ferrytowych na przewody dochodzące do iskrownika. Zadziała podobnie. Na początku wyładowania prąd będzie rósł aż koralik się nasyci. Wtedy rdzeń niejako "znika" i bateria kondensatorów może oddać resztę energii.

    Odnośnie "262Mhz".
    Musiał byś zobaczyć FFT z takiej "szybkiej" iskry. Czytaj, znikome indukcyjności i oporności w obwodzie rozładowania. Pasmo może być znacznie szersze.
    Cewka (a w zasadzie indukcyjność wprowadzona do obwodu) niejako "obcina" to pasmo od góry, czyli ogranicza prędkość narastania prądu. Dzięki temu ładunek kondensatorów "starcza na dłużej".

    Napisz proszę do czego chcesz zastosować ten powielacz... łatwiej będzie określić jakie parametry powinien mieć.

    Pozdrawiam, Marcin


    Żeby nie tworzyć nowego posta, dopiszę pod tym.

    Prąd, a dokładniej wartość szczytową zmierzysz na odpowiednio dobranym boczniku.

    Robisz prostą "pamięć" napięcia.

    W wielkim uproszczeniu. Impuls prądu odłoży na boczniku jakieś napięcie.
    Załóżmy pojedyncze wolty.
    Przez wzmacniacz operacyjny ładujesz impulsowo kondensator do takiego samego napięcia jak odłożyło się na boczniku.
    Zapinasz równolegle do kondensatora woltomierz o znanej rezystancji wewnętrznej, ustawiony na odczyt wartości maksymalnej. (Pamięć max).

    Robisz kilka "strzałów" i masz napięcie na boczniku a więc i prąd maksymalny.

    Rezystancja wewnętrzna pozwoli Ci dobrać kondensator tak, żeby stała czasowa była odpowiednia.

    Oczywiście pomiar jest mocno orientacyjny, ale i tak lepsze to niż patrzenie na kolor iskry...

    0
  • #29 05 Lut 2018 15:01
    BartekDe
    Poziom 3  

    Faktycznie z tym czasem napisałem na odwrót.
    Powielacza będę raczej używał do zasilania np. lamp katodowych lub otrzymywania iskry.
    Co do metod doświadczalnych określenia odpowiednich parametrów dławików, to nie mam możliwości zmierzenia powstającego piku. Mogę jedynie oszacować przepływający prąd po wyglądzie iskry.

    Pozdrawiam

    0
  • #30 06 Lut 2018 11:57
    BartekDe
    Poziom 3  

    Mógłbym na końcu każdej z kaskad dodać po jednej diodzie i kondensatorze, żeby na wyjściu otrzymać 67,5kV?

    Budowa generatora Cockcrofta-Waltona 60kV

    Chciałbym uzyskać napięcie większe niż 60kV, ponieważ podczas pracy powielacza pojawi się sporo strat.
    Na wszystkich schematach, które widziałem, pojedyncza sekcja składała się z dwóch diod i dwóch kondensatorów.
    Czy moje rozwiązanie nie zaburzyłoby pracy układu?

    Pozdrawiam

    0