|
|
  |
От каких частот и напряжений возникает ионизация воздуха |
|
|
|
May 10 2012, 18:52
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(gte @ May 10 2012, 14:41)  И 12,2 дециметра по площади, а не 20. (1.3*3.3+1.3*1.4)*2=12.2, а вот еще 1.4*3.3*2 Вы не учли, а надо было бы, тогда мои 22 дм и получаются, а обдувается у меня почти со всех сторон. Цитата(gte @ May 10 2012, 14:41)  Это плохой к.п.д. И одной из причин является использование 300 кГц. да, я знаю, и с Вами согласен, но, в моем случае, габариты транса на выбор частоты почти не влияют - мой транс позволяет работать на 15кГц. Основная проблема - номиналы конденсаторов умножителя - я пока использую 6кВ 10нФ, но они часто пробиваются, сейчас перехожу на 15кВ, 2.5нФ. Чтобы получать на выходе средний 1кВатт и в короткие моменты времени до 4-5кВатт, при 15кГц мне примерно 200нФ конденсаторы надо иметь. Вы представляете сколько места будет занимать такой умножитель, не говоря уж о стоимости компонент?
|
|
|
|
|
May 11 2012, 04:19
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466

|
Цитата(Herz @ May 10 2012, 21:51)  Настолько ли широко, чтобы можно было бы получить ссылку на доказательство? Наверное широко известно в узких кругах  Своим учителям верил на слово. Были ссылки на соответствующую литературу, но сейчас уже не вспомню. Если интересно, посчитайте конвективные коэффициенты теплоотдачи, там ничего сложного...
|
|
|
|
|
May 11 2012, 05:54
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613

|
Цитата(iiv @ May 10 2012, 21:52)  (1.3*3.3+1.3*1.4)*2=12.2, а вот еще 1.4*3.3*2 Вы не учли, а надо было бы, тогда мои 22 дм и получаются, а обдувается у меня почти со всех сторон. Понятно, извиняюсь. Цитата Основная проблема - номиналы конденсаторов умножителя - я пока использую 6кВ 10нФ, но они часто пробиваются, сейчас перехожу на 15кВ, 2.5нФ. Чтобы получать на выходе средний 1кВатт и в короткие моменты времени до 4-5кВатт, при 15кГц мне примерно 200нФ конденсаторы надо иметь. Вы представляете сколько места будет занимать такой умножитель, не говоря уж о стоимости компонент? Ну зачем такие крайности. Попытайтесь найти оптимум по частоте. Умножитель у Вас, двухфазный? Учитываете уменьшение емкости конденсаторов в зависимости от рабочего напряжения на них? По поводу стоимости компонентов. Насколько я понял, тиражность у Вас небольшая и затраты на Вашу зарплату, наверняка, давно перекрыли многократно стоимость комплектации. Что бы конденсаторы не выходили из строя используйте их с запасом по напряжению, реактивной мощности, ограничивайте ток через них и через высоковольтные столбы. Тогда можно будет заливать компаундом и не думать о ремонте.
|
|
|
|
|
May 11 2012, 06:42
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Дорогие друзья, gte, SmartRed, Herz, очень Вам благодарен за интересные и продуктивные обсуждения в этом топике. Если достану коэффициент теплопроводности для этого масла, могу забубенить численное моделирование теплопереноса с моих радиаторов и сравнить эту величину с водой и воздухом для простого решения спора. Конечно понимаю, что Больцмановской решалкой такие задачи - это из пушки по комарам, но ведь всем интересно, а Навье-Стокса, которому бы я доверял бы, у меня под рукой нет. Еще вопрос в тему. Пусть на плате 900В, но хочется оставить ее на воздухе без масла. Реально 900В имеется только на 3-4 проводниках, которые можно проложить так, что между ними и остальной частью поместить вертикальный экран, толщиной примерно в 1мм. Пожалуйста, посоветуйте, какой материал такого экрана наиболее просто доставаем и что разумнее всего для этого использовать? Цитата(gte @ May 11 2012, 10:54)  Ну зачем такие крайности. Попытайтесь найти оптимум по частоте. ... Учитываете уменьшение емкости конденсаторов в зависимости от рабочего напряжения на них? изменение частоты в зависимости от величины заряда на конденсаторах умножителя - это не крайность, а, к сожалению, необходимая реальность, которая в этом аппарате уже давно реализована и используется. Оптимум ищется именно в зависимости от величины заряда на конденсаторах умножителя. То есть за время заряда нагрузочного конденсатора реальная частота растет от 120 до 300кГц (можно первый тик делать и на 50кГц, но там один синус, оптимум частоты которого сложно получить численно устойчиво). Реально этот оптимум приходится на лету пересчитывать, так как он еще зависит от температуры в масле (самому интересно, но пока не понял где именно это влияние максимально, на номиналах умножителя, или на трансформаторе). Цитата(gte @ May 11 2012, 10:54)  Умножитель у Вас, двухфазный? да, однозначно, причем такой, что и в +, и в -, то есть я получаю +22кВ на одном конце и -22кВ на другом. При 11 ступенях у меня 44 диода и 32 конденсаторные сборки. Цитата(gte @ May 11 2012, 10:54)  По поводу стоимости компонентов. Насколько я понял, тиражность у Вас небольшая и затраты на Вашу зарплату, наверняка, давно перекрыли многократно стоимость комплектации. я не считаю, что у меня маленькая зарплата, но у меня прямо противоположное отношение, хотя и серийность пока до 10 аппаратов. Цитата(gte @ May 11 2012, 10:54)  Что бы конденсаторы не выходили из строя используйте их с запасом по напряжению, реактивной мощности, ограничивайте ток через них и через высоковольтные столбы. Тогда можно будет заливать компаундом и не думать о ремонте. да, сейчас перешел с 6кВ/9кВ на 15кВ/15кВ для такого запаса (конденсаторы/диоды). Возможно удастся уменьшить число ступеней (до этого было 11, хочу сделать 9).
|
|
|
|
|
May 11 2012, 08:01
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(SmartRed @ May 11 2012, 07:19)  Наверное широко известно в узких кругах  Своим учителям верил на слово. Были ссылки на соответствующую литературу, но сейчас уже не вспомню. Если интересно, посчитайте конвективные коэффициенты теплоотдачи, там ничего сложного... Забавно, я примерно так и предполагал. Сейчас как раз приходится заниматься вопросами теплопереноса и конвективных течений в маслах. Сказать, что там ничего сложного... Очень смело. Цитата а Навье-Стокса, которому бы я доверял бы, у меня под рукой нет. А в чём проблема с Навье-Стоксом? Вам формулу напомнить?
|
|
|
|
|
May 11 2012, 08:09
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(Herz @ May 11 2012, 13:01)  А в чём проблема с Навье-Стоксом? Вам формулу напомнить?  Да-нет, спасибо, несколько лет студентам ее сам рассказывал  А можно вот так полюбопытствовать на сколько Вы бы быстро могли бы имея уравнения Навье-Стокса запрограммировать хороший и устойчивый 3-х мерный солвер для Навье-Стокса для решения вышеобсуждаемой задачи, хотя бы на конечных разностях, но, конечно, лучше на конечных элементах? Только не философствуя, а реальные цифры, может мой шеф после этого, Вас на работу позовет
|
|
|
|
|
May 11 2012, 10:15
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 27-05-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 5 466

|
Цитата(Herz @ May 11 2012, 15:01)  Забавно, я примерно так и предполагал. Сейчас как раз приходится заниматься вопросами теплопереноса и конвективных течений в маслах. Сказать, что там ничего сложного... Очень смело.  А что с середины прошлого века в теории тепломассопереноса произошли серьезные прорывы ? Теория подобия уже не работает и появились существенные расхождения в физике процессов между жидкостью и газом ?
|
|
|
|
|
May 11 2012, 10:28
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(iiv @ May 11 2012, 11:09)  Да-нет, спасибо, несколько лет студентам ее сам рассказывал  А можно вот так полюбопытствовать на сколько Вы бы быстро могли бы имея уравнения Навье-Стокса запрограммировать хороший и устойчивый 3-х мерный солвер для Навье-Стокса для решения вышеобсуждаемой задачи, хотя бы на конечных разностях, но, конечно, лучше на конечных элементах? Только не философствуя, а реальные цифры, может мой шеф после этого, Вас на работу позовет  Думаю, Вы и сами знаете ответ. Хороший и устойчивый... Такие вообще существуют?  Я бы просто Fluent-ом воспользовался, как мало-мальско знакомым. Да и не нужно нам серьёзных вычислений для решения вышеобсуждаемой задачи... А на работу к Вашему шефу... вынужден буду отказаться, даже если позовёт.  Цитата(SmartRed @ May 11 2012, 13:15)  А что с середины прошлого века в теории тепломассопереноса произошли серьезные прорывы ? Теория подобия уже не работает и появились существенные расхождения в физике процессов между жидкостью и газом ? Как посмотреть... На мой взгляд, серьёзных прорыров таки не произошло. Но изучено было немало. Скажи этим людям, что ничего серьёзного они не совершили - расстроятся, наверное... А расхождения и раньше были. Вопрос, что считать существенным. Но, имхо, теорией подобия здесь не обойтись. Впрочем, болтовня это всё. Я просил бы Вас просто ответить на вопрос: за счёт чего в масле конвективный теплоперенос, как Вы выразились, раз в 5 лучше воздушного?
|
|
|
|
|
May 11 2012, 11:06
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(Herz @ May 11 2012, 15:28)  Думаю, Вы и сами знаете ответ. Хороший и устойчивый... Такие вообще существуют?  для Навье-Стокса, думаю, даже никогда и не будут существовать. Цитата(Herz @ May 11 2012, 15:28)  Я бы просто Fluent-ом воспользовался, как мало-мальско знакомым. Вот видите, мне знаком Больцмановский решатель, а Вам - Флюент. Ставить из закромов этого туповатого громоздкого ансисовского монстра ну совсем не хочется. Цитата(Herz @ May 11 2012, 15:28)  Как посмотреть... На мой взгляд, серьёзных прорыров таки не произошло. Но изучено было немало. Скажи этим людям, что ничего серьёзного они не совершили - расстроятся, наверное...  очень с Вами согласен Цитата(Herz @ May 11 2012, 15:28)  Я просил бы Вас просто ответить на вопрос: за счёт чего в масле конвективный теплоперенос, как Вы выразились, раз в 5 лучше воздушного? имхо (считать еще не считал, но предполагаю), теплоперенос без конвекции у масла должен быть разов так в 20 больше, хотя бы из-за плотности и смачиваемости, а вот из-за практически отсутствия расширения при нагреве, конвекция будет в разы хуже, чем у воздуха и даже сильное разжижение не спасет дело. Но теплоперенос без конвекции должен таки победить потери в конвекции, а вот во сколько раз - сами понимаете, как это можно установить.
|
|
|
|
|
May 11 2012, 13:05
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(iiv @ May 11 2012, 14:06)  имхо (считать еще не считал, но предполагаю), теплоперенос без конвекции у масла должен быть разов так в 20 больше, хотя бы из-за плотности и смачиваемости, а вот из-за практически отсутствия расширения при нагреве, конвекция будет в разы хуже, чем у воздуха и даже сильное разжижение не спасет дело. Но теплоперенос без конвекции должен таки победить потери в конвекции, а вот во сколько раз - сами понимаете, как это можно установить. Не соглашусь. И воздух, и масло - плохие теплопроводники Сами по себе плотность и смачиваемость здесь роли не играют. В отсутствии конвекции эффективность теплопереноса будет определяться таким параметром, как температуропроводность (thermal diffusivity**). И если для воздуха её величина составляет порядка 0.02Е-3 m^2/s, то для силиконовых масел вязкостью от 0.65 cSt до 50 cSt, с которыми мне приходится работать, - примерно 1Е-07, для воды - ок. 1.4Е-07. Наверное, и для трансформаторного масла - сравнимо по порядку величины. Так что без конвекции - совсем худо. Повторюсь, не зря в устройствах жидкостного охлаждения обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя. Да Вы и сами наверняка это знаете.
|
|
|
|
|
May 11 2012, 16:40
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(Herz @ May 11 2012, 19:05)  Не соглашусь. И воздух, и масло - плохие теплопроводники Если действительно у масла thermal diffusivity низкая и будет порядка как у воздуха, то я с Вами согласен, единственный факт, который хоть как-то мог бы Вас частично опровергать и, возможно присутствовал в моих экспериментах - высокая турбулентность из-за малого расширения при температуре, но большого уменьшения вязкозти. В этом случае будет конвекционный теплоперенос в зоне турбулентности (то бишь в области радиатора), но, как только область турбудентности закончится, то переноса дальше не будет (или почти не будет). То есть в моем случае, область турбулентности фактически упиралась в верхнюю стенку короба, через которую уже во вне шел теплоперенос. Как я уже много раз повторял - не зная точных характеристик (а еще лучше, ядра уравнения Больцмана для этого масла  )) что-то утверждать - реально гадать на кофейной гуще.
|
|
|
|
|
May 11 2012, 18:30
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 318
Регистрация: 13-02-05
Из: Липецкая область
Пользователь №: 2 613

|
Цитата(iiv @ May 11 2012, 09:42)  изменение частоты в зависимости от величины заряда на конденсаторах умножителя - это не крайность, а, к сожалению, необходимая реальность, которая в этом аппарате уже давно реализована и используется. Оптимум ищется именно в зависимости от величины заряда на конденсаторах умножителя. То есть за время заряда нагрузочного конденсатора реальная частота растет от 120 до 300кГц (можно первый тик делать и на 50кГц, но там один синус, оптимум частоты которого сложно получить численно устойчиво). Реально этот оптимум приходится на лету пересчитывать, так как он еще зависит от температуры в масле (самому интересно, но пока не понял где именно это влияние максимально, на номиналах умножителя, или на трансформаторе). да, однозначно, причем такой, что и в +, и в -, то есть я получаю +22кВ на одном конце и -22кВ на другом. При 11 ступенях у меня 44 диода и 32 конденсаторные сборки. Вы написали в первом топике. >1. полный мост с 120-300кГц частотой, напряжением в 300В и средним >током в 4А, то есть порядка 1кВатт мощности, Т.е. у Вас мостовая схема с трансформатором на выходе которого 900В и два умножителя по 11 секций и конденсаторы 6 кВ на секцию? Если 900В на секцию, то как у Вас при двух умножителях по 11 секций в каждом (всего 22 секции) и 44 диодах получились двухфазные умножители? Может мы не поняли друг друга. Двухфазные (двухполупериодные) умножители имеют, обычно, 4 диода на секцию. Но при этом, требуется в 4 раза меньшая емкость.
|
|
|
|
|
May 11 2012, 19:30
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(gte @ May 11 2012, 23:30)  Т.е. у Вас мостовая схема с трансформатором на выходе которого 900В и два умножителя по 11 секций и конденсаторы 6 кВ на секцию? Нет, на выходе с трансформатора у меня пик 5кВ, пять секций в плюс, пять в минус, одна по середине. То есть всего 44 диода и 11 секций. 900В - это совсем из другой схемы, только эффект пробоя похожий  Цитата(gte @ May 11 2012, 23:30)  Может мы не поняли друг друга. ага  Цитата(gte @ May 11 2012, 23:30)  Двухфазные (двухполупериодные) умножители имеют, обычно, 4 диода на секцию. Но при этом, требуется в 4 раза меньшая емкость. да, именно их я и использую. Если присмотреться к 3-ей картинке, то на ней слева видны 5 секций в +, 5 секций справа в -, а центральная навесным сколхожена. Сейчас уже все в плату перезасунул, плата уже едет из Китая. В схеме, где 900В там вообще больше 900В ничего нет, а эти 900В получаются либо бустом с 300В, либо тупым огромным умножителем на несколько милифарад при подаче на него обычного 50Гц переменного тока из сети. Последний нравится тем, что не надо думать о EMI помехах, в этой схеме это очень важно. В схеме с 44кВ на помехи наплевать, там их и без этого хватает
|
|
|
|
|
May 12 2012, 00:04
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Цитата(gte @ May 12 2012, 02:36)  Если я на ночь ничего не напутал,то полное напряжение и паразитная емкость 10 пф приведенная к 5кВ даст реактивную мощность нагрузки по вторичной обмотке почти 250 Вт. А получить больше 10 пик при таком умножителе как нечего делать. А еще диэлектрические потери стоит посчитать. Кстати, сколько на полном напряжении, 300 кГц и без нагрузки Ваш источник кушает? при 10пФ у меня правда получается только 40Ватт, а не 250Ватт как у Вас, хотя конечно если бездумно с полным напряжением лупить 5кВ, на 300кГц, примерно 700Ватт (оценочно с датчика Холла, может и больше...) впустую рассеивается, вот только этот режим у меня только десятки микросекунд включен, в остальное время можно и форму синуса более точно с правильным дедтаймом делать, имея ниже выходное трансформаторное напряжение, и частоту меньше, и много-много другого, что суммарные средние потери только 300Ватт получаются. EDIT: Внимательно вчитался в Ваш вопрос, и понял, что не об этом ответил. Без нагрузки - не пробовал... Схема под это не заточена. Есть режим, когда напряжение на выходе стало номинальным (задали, например, 35кВ) и надо его поддерживать, в этом случае выбирается режим c низкой частотой и пачками, так как в самом умножителе вдоль центральной цепочки конденсаторов стоят резисторы, которые при 35кВ должны рассеять примерно 5 Ватт. При поддержании потребляется рассеивается где-то 20-50Ватт, но точность измерения в этот момент у меня никакая, так как ток измеряется датчиком Холла, с шагом в 6 Ватт.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|