logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Wybór rdzenia do samodzielnego wykonania dławika ładującego 30H, 200mA, 15KV do transformatora tesli

xman3002 13 Wrz 2020 22:20 618 10
REKLAMA
  • #1 18922096
    xman3002
    Poziom 6  
    Posty: 37
    Ocena: 29
    Witam, potrzebuje wykonać dławik ładujący do transformatora tesli. Musi mieć 30H, prąd i napięcie jakie będą na nim występowały to 200mA i 15KV, kupno takiego dławika jest bardzo trudne, a przede wszystkim kosztowne, więc postanowiłem wykonać go sam. Proszę o poradę jaki rdzeń wybrać, toroidalny ferrytowy, może od zwykłego transformatora? Na co powinienem zwrócić uwagę żeby nie zrobić fajerwerków, na jakich wzorach bazować.
    Liczę na pomoc.
    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 18922226
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48985
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Jesteś pewien tych parametrów? 15kV na 30H daje narastanie prądu z szybkością 500A/s, 200mA osiągnie po 400us - to nie są czasy na zwykły transformator, rdzeń musi być z czegoś do nieco większych częstotliwości, niż sieciowa - może ferrytowy, może proszkowy, bądź z permalloyu. Energia zmagazynowana = L*I^2/2, czyli 0,6J - na to potrzebna jest szczelina, w polu o indukcji 1T miałbyś gęstość energii 0,4J/cm3, czyli objętość szczeliny 1,5cm2, ale żaden z tych materiałów nie nadaje się do takiego pola - największe przyjmie permalloy, około 0,8T, co wymaga zwiększenia objętości szczeliny do 2,4cm3; typowe ferryty nadają się do indukcji od 0,1T do 0,2T, są ferryty gęste, które spokojnie nadadzą się do 0,3T - ale nawet to już oznacza objętość szczeliny 16-17cm3 (potrzebna objętość szczeliny jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu indukcji); tak wyliczona objętość zawiera w sobie opór magnetyczny samego rdzenia i rzeczywista objętość może być nieco mniejsza, ale na tym etapie wyliczeń to nie jest potrzebne, o ile materiał rdzenia ma wystarczającą przenikalność.

    Szczelina ma szerokość D (wymiar w kierunku pola magnetycznego) i powierzchnię przekroju S (prostopadłą do pola); współczynnik AL rdzenia = µ0*S/D, gdzie µ0 to około 1,25 µH/m; AL wyraża się w nH, więc można użyć µ0=1,25nH/mm; czyli dla permalloyu wychodzi S=24cm2=2400mm2 i AL=3000 przy szczelinie D=1mm. Indukcyjność = AL*N^2 (N to ilość zwojów), więc dla L=30H trzeba nawinąć 3162 zwoje. Powiedzmy, że użyjesz drutu o przekroju 0,1mm2, wyjdzie przekrój miedzi 316,2mm2, i pewnie okno powinno mieć z 5cm2 przy założeniu, że miedź wypełni 2/3 okna. To 5cm2 to trochę mało w stosunku do przekroju rdzenia (24cm2), może lepiej zwiększyć szczelinę - dla D=2mm będzie AL=750, S=12cm2, 6325 zwojów, przekrój uzwojenia około 10cm2... ale wtedy może nie wystarczyć miejsca na izolację (a do 15kV trzeba jej sporo!), może więc D=1,5mm i S=16cm2?

    Dla ferrytu gęstego i indukcji 0,3T: powiedzmy, że objętość szczeliny 16,5cm3, D=5mm, S=33cm2, AL=825, 6030 zwojów, przekrój miedzi 6cm2, uzwojenia 9cm2... ale to wyjdzie spora objętość ferrytu, i on sam będzie ważył ładnych parę kilo.

    Uprzedzam, że nawijanie uzwojenia na napięcie 15kV jest trudne - niedokładnie zaizolujesz i będzie przebicie - ja nigdy tego nie próbowałem.
  • REKLAMA
  • #3 18922371
    xman3002
    Poziom 6  
    Posty: 37
    Ocena: 29
    Dziękuję za odpowiedź, co do parametrów jestem pewny, napięcie znamionowe będzie wynosiło 10KV, jednak chce zrobić z marginesem bezpieczeństwa. Zapomniałem dodać, że będzie to napięcie stałe DC, czy ma to jakieś znaczenie?
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #6 18922786
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48985
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Na tej stronie opisano układ czterech dławików szeregowo. I myślę, że zamocowane do izolacyjnej płyty - żeby uniknąć wysokiego napięcia uzwojenie-obudowa.

    Nie wiem, co to za kondensatory - na 3kV i 6kV z oznaczonym '+'. Początkowy prąd ładowania będzie około 0,85A (zakładając, że transformator daje 2000V RMS), ale jeśli kondensatory w "tank cap" nie będą mieć dużej pojemności, to prąd dławika będzie niewielki, bo większość prądu pójdzie w te 1,5uF/6kV.

    Dławik jest potrzebny, kiedy RSG robi zwarcie - żeby prąd przez te styki płynął głównie z "tank cap", a nie z zasilacza. Czas tego zwarcia powinien być na tyle krótki, żeby nie doprowadzić do nasycenia dławika - bo wtedy energia zmagazynowana w kondensatorach 1,5uF/6kV mogłaby go spalić. To oznacza, że trzeba najpierw włączyć motor, a zasilanie MOT dopiero potem, gdy motor już się rozpędzi (myślę, że czas zwarcia nie powinien przekraczać około 200us).

    W każdym razie dławik dostaje impulsy napięcia zmiennego (oby krótkie) około 10kV na końcówkę po prawej stronie, i ma napięcie z grubsza stałe około 5kV względem otoczenia - ale nie jest to napięcie między jego końcówkami. To może działać, ale zrobienie dobrej izolacji na takie napięcia jest naprawdę trudne.
  • REKLAMA
  • #7 18922853
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe
    Posty: 21595
    Pomógł: 2511
    Ocena: 2795
    xman3002 napisał:
    Musi mieć 30H, prąd i napięcie jakie będą na nim występowały to 200mA i 15KV,


    30H? To jakiś kosmos...
  • #8 18922858
    xman3002
    Poziom 6  
    Posty: 37
    Ocena: 29
    Bardzo dziękuję, sporo mi rozjaśniłeś, odnośnie samego dławika- czy jeśli ze względów finansowych użyje dławika o mniejszej indukcyjności coś wielkiego się stanie? Pomijam gorsze działanie całego układu- to zrozumiałe, ale czy dławik nie ulegnie uszkodzeniu? No taki https://sklep.toroidy.pl/pl/p/TDS12200-Dlawik-Toroidalny-12H-200mA-DC/623
  • #9 18922866
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe
    Posty: 21595
    Pomógł: 2511
    Ocena: 2795
    xman3002 napisał:
    Pomijam gorsze działanie całego układu- to zrozumiałe, ale czy dławik nie ulegnie uszkodzeniu?


    Po to w oryginalnym układzie rozbito indukcyjność na 4 dławiki szeregowo by zwiększyć odporność na przebicie...

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik poszukuje porady dotyczącej wyboru rdzenia do dławika ładującego o indukcyjności 30H, prądzie 200mA i napięciu 15kV do transformatora Tesli. W odpowiedziach podkreślono, że przy takich parametrach konieczne jest zastosowanie rdzenia o odpowiednich właściwościach magnetycznych, takich jak ferrytowy, proszkowy lub permalloy. Zwrócono uwagę na znaczenie szczeliny w rdzeniu oraz na to, że dławik będzie musiał pracować w układzie, który może generować impulsy napięcia. Użytkownik rozważał użycie dławika o mniejszej indukcyjności, co może wpłynąć na działanie układu, ale niekoniecznie na uszkodzenie dławika. Wskazano również na możliwość łączenia kilku dławików szeregowo w celu zwiększenia odporności na przebicie.
Podsumowanie wygenerowane przez AI na podstawie treści dyskusji.
REKLAMA