Я как любитель всяких импульсных и особенно высоковольтных устройств
решил сделать высоковольтный генератор (идея вообще-то была сделать
люстру Чижевского). Подошел я к этому весьма творчески. Т.е. как всегда
чужую готовую схему повторять неинтересно — надо что-то сочинить свое.
Сначала я правда перепробовал кучу схем. На транзисторах делал — мне
что-то не понравилось, да и транзисторы грелись сильно. Сделал обычную
схему на тиристорах — трансформатор сильно трещит (можно его конечно
залить эпоксидкой, но возиться не хотелось). Попробовал я сначала вот эту схему (с этим тиристором): Но почему-то я не смог выжать с однопереходного транзистора больше
10 кГц, ну а свист — кому понравится. Хотя в принципе схема не плохая.
Хотя недостаток был еще один — резистор R3 греется очень сильно, причем
мне пришлось ставить два проволочных остеклованных по 7 Ватт каждый,
и все равно нагрев чрезмерно большой. Во-первых я собрал задающий генератор по стандартной, годами проверенной
схеме. Затем порывшись в груде книг и учебников я выбрал другое включение конденсатора-тиристора-трансформатора (именно так кстати делается в электронных тиристорных схемах зажигания) ее преимущество в том, что этот вариант включения практически не боится короткого замыкания на выходе: И самое главное вместо так непонравившегося мне греющегося резистора
я поставил дроссель Др1 (кстати пусковой дроссель от лампы дневного
света). Дроссели Др2 и Др3 в принципе защитные (по 16 витков на феррите),
но можно их наверное не ставить (хотя Др3 — влияет на резонанс). Когда я все это включил, то начал с минимальной частоты и напряжения
питания вольт 30-50. Сначала я услышал писк и на выходе пробивало зазор
в пару миллиметров. Затем я стал повышать частоту и при приближении
к 18-20 кГц писк не стал слышен. А вот дальше произошло самое интересное.
В какой-то момент система попала в резонанс. Я услышал мощное шипение,
и между выходными проводами образовалась дуга длиной миллиметров в
45, причем это было не просто потрескивание с синей искрой — это была
дуга с высокой энергией ярко сиреневого цвета — такой плазменный жгут
или шнур. И это все при напряжении питания в 60 вольт (если честно,
я больше 80 В дать просто побоялся). Я решил проверить как обычно на
пробой плотного листа бумаги (с предыдущими схемами я баловался — симпатичные
такие дырочки получались). Сказать, что ее пробило — это ничего не
сказать — бумага вспыхнула сразу при касании к дуге. Когда улеглись первые восторги, я начал замечать и недостатки это
конструкции. Во-первых, через пару минут работы (а то и меньше) начинал
разогреваться трансформатор (и довольно сильно) затем тиристор и даже
диод (мощность-то прокачивалась ого-го). Где применить такое я не знаю. Думал даже электрошокер сделать, но
схема у меня работала вольт от 16-20 не меньше, да и мощность потребляла
большую и размеры были приличные (тиристор довольно внушительных размеров,
дроссель, мощный конденсатор, строчный трансформатор — это будет не
миниатюрное устройство, а «ранцевый» вариант, если учесть, что батареек
надо к нему штук 16), к тому же в шокере на выходе должно быть постоянное
напряжение (а если все-таки переменка, то на маленькую частоту). Источник: http://radiolub.chat.ru/Monstr/monstr.htm |
На двух транзисторах разной проводимости. Это позволило без
труда сделать генератор коротких импульсов с частотой изменяемой в
широких пределах от 1 кГц до 50-70 кГц. Трансформатор на ферритовом
колечке диаметром 10-12 мм.
Генератор мощных импульсов тока с использованием реверсивного тиристорного преобразователя | Кузнецов
1. Спицын В.И., Троицкий О.А. Электропластическая деформация металла. – М.: Наука, 1985. – 160 с.
2. Климов К.М., Невиков И.И. К вопросу об электропластическом эффекте // Проблемы прочности. 1984. № 2. С. 98 – 103.
3. Беклемишев Н.Н. Обработка проводящих материалов локально неоднородным электромагнитным полем // Электротехника. 1982. Т. 53. № 11. С. 113 – 117.
4. Климов К.М., Шнырев Г.Д., Новиков И.И. Изменение пластичности вольфрама под влиянием электрического тока // Металловедение и термическая обработка металлов. 1977. Т. 19.
№ 1. С. 58, 59.
5. Климов К.М., Шнырев Г.Д., Новиков И.И., Исаев А.В. Электростимулированная прокатка в ленту микронных сечений из вольфрама и его сплавов // Изв. АН СССР. Серия Металлы. 1975. № 4. С. 143, 144.
6. Yongda Ye, Song-Zhu Kure-Chu, Zhiyan Sun, Xiaopei Li, Haibo Wang, Guoyi Tang. Nanocrystallization and enhanced surface mechanical properties of commercial pure titanium by electropulsing-assisted ultrasonic surface rolling // Materials & Design. 2018. Vol. 149. No. 5. P. 214 – 227.
7. Chen Long, Wang Haibo, Liu Dan, Ye Xiaoxin, Li Xiaoliui, Tang Guojil. Effects of electropulsing cutting on the quenched and tempered 45 steel rods // Journal of Wuhan University of Technology-Mater. 2018. Vol. 33. P. 204 – 211
8. Ruikun Zhang, Xiaohui Li, Jie Kuang, Xiaopei Li & Guoyi Tang, Texture modification of magnesium alloys during electropulse treatment // Materials Science and Technology. 2017. Vol. 33. P. 1421 – 1427.
9. Xiaopei Li, Xiaohui Li, Yongda Ye, Ruikun Zhang, Song-Zhu KureChu, Guoyi Tang.
Deformation mechanisms and recrystallization behavior of Mg – 3Al – lZn and Mg – lGd alloys deformed by electroplastic-asymmetric rolling // Materials Science & Engineering A. 2019. Vol. 742. P. 722 – 733.
10. Yong-Da Ye, Xiao-Pei Li, Zhi-Yan Sun, Hai-Bo Wang, Guo-Yi Tang. Enhanced surface mechanical properties and microstructure evolution of commercial pure titanium under electropulsing-assisted ultrasonic surface rolling process // The Chinese Society for Metals and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature. 2018. Vol. 31. No. 12. P. 1272 – 1280.
11. Tang G., Zhang J., Yan Y., Zhou H., Fang W. The engineering application of the electroplastic effect in the cold-drawing of stainless steel wire // J. Mater. Process. Technol. 2003. Vol. 137. No. 1. P. 96 – 99.
12. Kozlov A., Mordyuk B., Chemyashevsky A. On the additivity of acoustoplastic and electroplastic effects // Mater. Sci. Eng. A. 1995. Vol. 190. No. 1. P. 75 – 79.
13. Brandt J. Ruszkiewicz, Tyler Grimm, lhab Ragai, Laine Mears, John T.
Roth a review of electrically-assisted manufacturing with emphasis on modeling and understanding of the electroplastic effect // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2017. Vol. 139. No. 11. P. 110801-1 – 110801-15.
14. Fan G., Sun F., Meng X., Gao L., Tong G. Electric hot incremental forming of Ti – 6A1 – 4V titanium sheet // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2010. Vol. 49. No. 9-12. P. 941 – 947.
15. Fan G., Gao L., Hussain G., Wu Z. Electric hot incremental forming: a novel technique // Int. J. Mach. Tools Manuf. 2008. Vol. 48. No. 15. P. 1688 – 1692.
16. Shi X., Gao L., Khalatbari H., Xu Y., Wang H., Jin L. Electric hot incremental forming of low carbon steel sheet: accuracy improvement // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2013. Vol. 68. No. 1-4. P. 241 – 247.
17. Bao W., Chu X., Lin S., Gao J. Experimental investigation on formability and microstructure of AZ31B alloy in electropulse-assisted incremental forming // Mater. Des. 2015. No. 87. P. 632 – 639.
18.
Honarpisheh М., Abdolhoseini М., Amini S. Experimental and numerical investigation of the hot incremental forming of Ti – 6A1 – 4V sheet using electrical current // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2016. Vol. 83. No. 9-12. P. 2027 – 2037.
19. Xu D., Lu В., Cao Т., Zhang H., Chen J., Long H., Cao J. Enhancement of process capabilities in electrically-assisted double sided incremental forming // Mater. Des. 2016. No. 92. P. 268 – 280.
20. Liu R., Lu B., Xu D., Chen J., Chen F., Ou H., Long H. Development of novel tools for electricity-assisted incremental sheet forming of titanium alloy // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2016. Vol. 85. No. 5-8. P. 1137 – 1144.
21. Xie H., Dong X., Peng F., Wang Q., Liu K., Wang X., Chen F. Investigation on the electrically-assisted stress relaxation of AZ31B magnesium alloy sheet // J. Mater. Process. Technol. 2016. No. 227. P. 88 – 95.
22. Adams D., Jeswiet J. Single-point incremental forming of 6061-T6 using electrically assisted forming methods // Proc.
Inst. Mech. Eng. 2014. Vol. 228. No. 7. P. 757 – 764.
23. Valoppi B., Egea A.J.S., Zhang Z., Rojas H.A.G., Ghiotti A., Bruschi S., Cao J. A hybrid mixed double-sided incremental forming method for forming Ti6A14V alloy // CIRP Aim. Manuf. Technol. 2016. Vol. 65. No. 1. P. 309 – 312.
24. Nguyen-Tran H., Oh H., Hong S., Han H.N., Cao J., Ahn S., Chun D. A review of electrically-assisted manufacturing // Int. J. Precis: Eng. Manuf. Green Technol. 2015. Vol. 2. No. 4. P. 365 – 376.
25. Guan L., Tang G., Chu P.K. Recent advances and challenges in electroplastic manufacturing processing of metals // J. Mater. Res. 2010. Vol. 25. No. 7. P. 1215 – 1224.
26. А.c. № 884092 СССР. Генератор мощных импульсов тока / В.А. Кузнецов, В.Е. Громов, В.П. Симаков. Бюл. изобр. 1981. № 43.
27. Кузнецов В.А., Громов В.Е. Экономичный тиристорный генератор мощных импульсов тока // Изв. вуз. Электромеханика. 1986. № 6. С. 122 – 124.
28. Жмакин Ю.Д., Загуляев Д.В., Коновалов С.
В., Кузнецов В.А., Громов В.Е. Генератор мощных токовых импульсов для интенсификации обработки металлов давлением // Изв. вуз. Черная металлургия. 2008. № 8. С. 42 – 44.
29. Кузнецов В.А., Полковников Г.Д., Кузнецова Е.С., Громов В.Е. Разработка системы автоматического управления электростимулированным волочением с использованием мощных импульсов тока. – В кн.: Труды восьмой Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и промышленная электроника» / Под ред. В.Ю. Островлянчика. – Новокузнецк: ИЦ СибГИУ, 2018. С. 132 – 138.
30. Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Грехов В.П. Автоматизированный электропривод промышленных установок / Под общ. ред. Г.Б. Онищенко. – М.: РАСХН, 2001. – 520 с.
Генератор стробирующих импульсов SCR [180611-1]
Эта схема генерирует синхронизированные с сетью стробирующие импульсы для тиристоров, симисторов и аналогичных компонентов или цепей в целях тестирования.
Эта схема генерирует импульсы затвора, синхронизированные с сетью, для тиристоров, симисторов и аналогичных компонентов или цепей в целях тестирования.
Оптопара CNY65 (IC1) является детектором пересечения нуля. Два стандартных резистора 250 В 100 кОм (R1 и R2) используются для управления светодиодом внутри оптопары. При значительном снижении напряжения на К2 может потребоваться уменьшение номиналов этих резисторов (при использовании схемы НН 160515-1). Эта оптопара обеспечивает зазор более 6 мм для обеспечения безопасности между расположением сторон высокого напряжения (ВН) и стороны низкого напряжения (НН) на печатной плате. При необходимости обе стороны можно соединить резистором 0 Ом или перемычкой (R3). Но имейте в виду, что тогда вся цепь подключена к сетевому напряжению, особенно разъем К4!!! Это соединение стороны НН и ВН может быть необходимо, когда используется выход +ВН от двухполупериодного выпрямителя D1..D4 (K1) (требуется для цепи НН 160515-1). Сигнал оптопары инвертируется, буферизуется и усиливается транзистором T1 (BC547B). IC2 представляет собой двойной компаратор типа LM393. Он имеет синфазный вход от 0 В до 1,5 В (при 25°C) ниже положительной шины питания.
Если один вход находится в пределах этого синфазного диапазона, а другой выше него, то инверсия фазы на выходе с открытым коллектором отсутствует. Оба компаратора IC2A и IC2B имеют опорное напряжение 2,5 В, генерируемое делителем напряжения, образованным резисторами R11 и R12 и развязанным с C4. Потенциометр P1 и конденсатор C1 задают постоянную времени импульса RC. C2 не используется и зарезервирован, если управление должно быть более точным или должно быть адаптировано для 60 Гц. Потенциометры обычно имеют допуск 20 %. Тогда (C1+C2)*P1 — постоянная времени RC. Диод D6 разряжает конденсатор C1 сразу после перехода через ноль. Выходная частота двухполупериодного выпрямителя +ВН составляет 100 Гц (K1), когда частота сети составляет 50 Гц (сеть подключена к K2). Это выходное напряжение от K1 можно использовать для питания схемы SCR, содержащей тиристор, симистор или аналогичные компоненты. Эта схема изначально была разработана для использования с обеими схемами «двуханодных тиристорных МОП-транзисторов» (160515-1 v1.
1 и 160515-1 v1.1), но ее можно использовать и для других приложений. Чтобы сделать схему более универсальной, разъем K4 содержит не только импульсный выходной сигнал, но и напряжение питания +5 В постоянного тока. Сюда необходимо подключить внешний источник питания +5 В. Это означает, что когда на печатной плате установлен резистор 0 Ом R3, этот внешний источник питания +5 В также подключен к сетевому напряжению, когда сетевое напряжение подключено к K2! Всегда будьте очень осторожны при прикосновении к цепи! Всегда отключайте сетевое напряжение при замене проводки и т. д. Опорное напряжение 2,5 В также подключается к K4, оно может быть как входным, так и выходным. В зависимости от приложения это может быть полезно. На К3 можно подключить внешний потенциометр, пластиковый! Удалите триммер на печатной плате, иначе они будут соединены параллельно. Предпочтительно использовать триммер и выходной каскад около T2, чтобы убедиться, что выходное напряжение действительно может достигать нуля вольт.
Использование маломощного резистора в качестве подтягивающего на выходе IC2B для управления затвором тиристора по-прежнему будет иметь некоторое напряжение на выходе из-за выхода компаратора с открытым коллектором и может быть причиной того, что тиристор всегда срабатывает. . Значение 330 Ом для R9гарантирует, что большинство тиристоров или симисторов имеют достаточный ток затвора, более 10 мА, для правильного срабатывания. Типичное применение этой схемы можно найти в проекте «Двуханодный MOSFET-тиристор», где также можно найти схему подключения.
На первый взгляд, односторонняя печатная плата (на pdf-файле с верхним наложением показана медь на нижней стороне), возможно, немного великовата, но примите во внимание правила безопасности, такие как зазор 3 мм там, где непосредственно присутствует сетевое напряжение. Со стороны питания печатной платы все дорожки имеют зазор 6 мм до края печатной платы. Испытательное напряжение изоляции постоянного тока CNY65 составляет 13,9.кВ (1 с.)! Стоимость компонентов должна быть менее 10 евро.
См. также
https://www.elektormagazine.com/labs/two-anode-mosfet-thyristor-160515
Список материалов
Резистор
250 В
R3 = 0 Ом, 5 %, 0,25 Вт (или перемычка)
R5, R6 = 1 кОм, 5 %, 0,25 Вт
R7, R8 = 2,2 кОм, 5 %, 0,25 Вт
R9 = 330 Ом, 5 %, 0,25 Вт
R10, R11, R12 = 10 кОм, 5 %, 0,25 Вт
P1 = 1 МОм, подстроечный, плоский
Конденсатор
C1 = 15 нФ, 100 В, 10 %, ПЭТ, расстояние между выводами 5/ 7,5 мм
C2 = оставить открытым, см. текст
C3,C4 = 100 нФ, 50 В, 10 %, X7R, расстояние между выводами 5/7,5 мм DO-35
T1 = BC547B, TO-92
T2 = BC557B, TO-92
IC1 = CNY65, DIP-4 HV (Д x Ш = 17,8 x 9,6 мм)
IC2 = LM393P, DIP-8
Другое
K1,K2 = клеммная колодка 7,68 мм, 2-контактная, 630 В
K3 = контактная колодка, 1-рядная, 2-контактная, вертикальная, шаг 2,54 мм
K4 = контактная колодка, 1-рядная, 5-контактная, вертикальная, шаг 2,54 мм
Дополнительный разъем для IC2 = 8 контактов, DIP, 2,54 мм, 7,62 мм
Разное.
PCB 180611-1 v1.0
Project Followers
Follow project
Related Items
Newsletter
Agenda
Latest Comments
Trending
Имя *
Фамилия *
Электронная почта *
Пароль *
Подтвердить пароль *
e-cigre > Публикации > Тиристорный генераторный выключатель.
SELECT DISTINCT PLACE FROM V_PUB WHERE PLACE NOT NULL AND PLACE » ORDER BY PLACE;Заказать публикации
Рекламный контент
Ваша учетная запись
ЛогинПарольЗабыли парольСоздайте учетную записьElectra
ELECTRA Digital Октябрь 2022 г.
Ref.: ELT_324
2022
Зеленые книги
МЭК 61850 Применения и применения к электрическим энергосистемам
REF.: ГБ 13
2022
Технические Брохор. масштабные исследования воздействия на энергосистемы с высоким уровнем проникновения генерации с инверторным подключением
Ref.: 881
2022
Технические брошюры
Примеры рейтинга кабелей питания для проверки инструмента расчета
Ref.: 880
2022
Материалы сеанса
Session 2022 — SC C2. Session 2022 — Пакет SC C1
Ref.
: SESSION_2022_C1
2022
Материалы Session
Session 2022 — SC B5 Package
4 Ref.0105 SESSION_2022_B52022
Материалы сеанса
Session 2022 — SC B4. Пакет
Ссылка: Session_2022_B4
Сессионные материалы
Session 2022 — SC B3
. 2022 Материалы сессии Сессия 2022 — пакет SC B2 Ref.: SESSION_2022_B2 2022 Электра ELECTRA Digital October 2022 Ref.: ELT_324 2022 Technical Brochures Guide for Transformer Maintenance Ref.: 445 2011 Technical Brochures Sag-Tension calculation methods for воздушные линии Ссылка: 324 2016 Технические брошюры Методы управления сроком службы силовых трансформаторов Ссылка: 227 2003 Технические брошюры Преобразователь источника напряжения (VSC) HVDC для передачи электроэнергии — Экономические аспекты и сравнение с другими технологиями AC и DC Ref .