Всем привет,

я, как всегда о своих баранах...

Хочется поставить два торроидальных трансформатора (феррит диаметром 110мм), так, чтобы повышать с 17V(RMS)->11kV(RMS).

То есть первый повышает с 17V до 430V, а второй уже до 11kV (здесь и далее только RMS).

Почему так хитро:

1. нужна приемлимая мощность при маленьких габаритах, а именно постоянно надо иметь 500Ватт, но в пике (1мс) до 5кВатт,
2. нагрузка очень не равномерная, то ее нет (50-70% времени), то она пилообразно падает с 0.5А до 1мА, поэтому, зная сопротивление нагрузки, я буду подстраивать частоту, успешный опыт работы на одном трансформаторе 17V->2kV с аналогичной нагрузкой имеется, но вот в нем у меня было три слоя на вторичке (2000 витков), а тут думаю, надо в один слой мотать вторичку у второго трансформатора на 600 витков,
3. нужна оптимизация по весу, почти обязательно, чтобы система была не большая, до 25см длина, ширина, высота и весила не более 5 кг,
4. трансформаторное масло не подойдет, так как ожидаются большие перепады температур так как планируется эксплуатация от северного Урала, до южного Казахстана, и, до 5g ускорения,
5. есть положительный опыт работы с одним таким трансформатором и самопально написанная и успешно работающая система автоподстройки частоты в зависимости от нагрузки,
6. есть надежда, что после первого не сильно высоковольтного трансформатора, выход будет очень гладким и синусоидальным, и на моих 50кГц не пробъет второй трансформатор,
7. система должна работать на как можно максимально высокой частоте, система накачки может генерить частоту вплоть до 30мГц, но, как показывает опыт, оптимум, (в зависимости от нагрузки) находится в диапазоне от 30 до 60кГц для этого феррита.

Теперь после всего вышесказанного, очень прошу Вас, уважаемые друзья, помочь мне ответить на один вопрос:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что если плотность тока по сечению обмоток у трансформаторов будут одинаковы (первичная с первичной, вторичная с фторичной), то максимум КПД у обоих трансформаторов в зависимости от частоты и нагрузки будут тоже одинаковы?

Спасибо!

ИИВ

Перейдя по ссылке выше выбираете
Реестр изобретений Российской Федерации

Затем вводите в поиск номер регистрации 2207230
Прямая ссылка может не работать


Если Вы ставите неравнозначные конденсаторы секциях умножителя напряжения, то при резком изменении нагрузки будет перераспределение напряжения по секциям.
Симметричный это, я так понял, двухполупериодный. Есть еще и многофазные
Ограничение плавным нарастанием напряжения, подаваемого на умножитель и даже обратная связь по току не спасает от пикового тока при пробое или быстром разряде в нагрузке. Ток определяется только конструкцией умножителя и нагрузкой. Минимальные резисторы в любом случае необходимы они выбираются исходя из допустимого импульсного тока высоковольтных столбов. Да и стоимость высоковольтных столбов с повышением их рабочего тока растет негуманно.

Это: УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ?
Спасибо, работает.

Последовательное соединение вторичек повышающих трансформаторов:  oscilatr.zip ( 92.41 килобайт ) Кол-во скачиваний: 143


А можно поинтересоваться, как у Вас H-мост c первичкой связан - напрямую, или через емкость?

PS: djvu не грузит, пришлосб в zip упаковать

когда еще на Н-мосте экспериментировал, первичка напрямую была воткнута, без конденсаторов. Сейчас перешел полностью на другую схему - буст воткнутый в умножитель, честно говоря, гораздо больше нравится.

Это без трансформатора вообще? Н-мост качает сразу умножитель?

Я делал преобразователи 2-3кВ для питания ФЭУ на ток где-то до 500 мкА.

Меня всегда волновал вопрос, как распорядиться тем фактом, что трансформаторный преобразователь имеет довольно ярко выраженные резонансные свойства.
Что лучше, настроиться на резонанс, или наоборот, отстроиться от резонанса?

Если мощность более или менее заметна, игнорировать резонанс не получится, так как он находится близко или в области рабочих частот.
Поэтому работают на резонансе или квазирезонансе.

Проблема только в том, что параметры резонанса имеют существенный разброс, да и могут плавать в температуре. Кроме того, нужно принимать меры для подавления паразитных резонансов - они только в разы отличаются от основного и добротны, если подавать меандр - могут раскачаться гармоники.

Реально, разброс и изменение значений резонансных частот не такие большие. В стабилизированных источниках они компенсируются. Можно минимизировать применяя современные ферриты.
Могут или у Вас были с этим проблемы?

А почему "поэтому"?

Мои рассуждения приводят к прямо-противоположному выводу.

Резонанс - это когда запасенная в колебательной системе энергия предыдущего колебания складывается с подкачкой энергии на следующем колебании.

При большой отдаваемой мощности, на каждом колебании отбирается вся запасенная в колебательной системе энергия, то есть работать на резонансе на больших мощностях смысла нет.
Коэффициент преобразования будет чистый к-т трансформации с учетом всех видов потерь.

А вот на малых - есть, можно получить коэффициент преобразования, превышающий коэффициент трансформации именно за счет запасания неизрасходованной энергии, т.е. резонансной раскачки.

Что значит "игнорировать резонанс"? Непонятно, у меня резонанс преобразователя 3кВ находится в области 12-17 кГц, без проблем можно перестроиться на 20-25 кГц.
То есть, рабочую частоту можно выбрать и резонансную и нерезонансную без проблем.

Не сказал бы, что разброс существенный, особенно от температуры. Кроме того, все эти разбросы легко устраняются (а вернее, становятся несущественными) при некоторой избыточности реактивной энергии основного контура.

- то же самое - стройте основной контур так, чтобы паразитные резонансы либо были задавлены, либо разнесены по частоте.



А Вы попробуйте промоделировать источник с повышением хотя бы раз в 20 и мощностью от 5 кВт (а лучше - 30-40 кВт). А еще лучше - просчитайте реальный трансформатор для него, с габаритами и паразитами. Я думаю, все вопросы пропадут сами собой.

Физика процесса от мощности не зависит. Возможно, я не прав в своих рассуждениях о выборе рабочей частоты преобразователя, но Вы их никак не опровергаете и не комментируете.

Физика простая - трансформатор паршивый получается (паразиты большие). Грубо говоря, намотал W1 - 1 виток, W2 - 5 витков - получил повышение примерно в 5 раз. А намотал W1 - 1 виток, W2 - 20 витков - получил повышение примерно в 3 раза. То есть, резонансная система получается автоматически. Просто ее нужно слегка причесать и получить все плюсы резонансника. Да и витки сэкономить можно (добросить на резонансе процентов 20- 30 по напряжению даже на мощности 50 -100 кВт несложно).

А насчет мощности от 5 кВт - это злой умысел, чтоб мыслей об умножителях не возникало.

- правильно, никто и не призывает попадать строго в резонансную частоту. Как писал gte -

Описанная Вами ситуация с 1 витком не имеет отношения к выбору рабочей частоты.

При первичке с 1 витком проблема будет с распространением поля в объеме магнитопровода. Под нагрузкой вторичка создает поле противоположно направленное полю первички и поле созданное первичкой будет затухать в объеме магнитопровода, наводя разное ЭДС на витках вторички. Коэффициент трансоформации под нагрузкой будет, очевидно, ниже расчетного. Зачем глупость геометрии компенсировать резонансом???

Если намотаете первичку 10 витков равномерно распределенную по периметру магнитопровода и 50 витков во вторичке - получите трансформацию 5, намотаете 100 - получите 10. Безо всяких резонансных свойств.

Если 12-17 кГц у Вас параллельный резонанс, то на 20-25 кГц работать без резонанса и проблем не получится. За параллельным идет последовательный.
Есть еще индуктивность рассеяния и емкость приведенная к первичной обмотке.
Конечно, многое зависит от коэффициента трансформации и напряжении на вторичной обмотке и допустимом кпд.

Насчет одного витка - всего лишь абстракция, для описания эффекта. Написал бы я о 10 витках - Вам бы легче было?

Связь обмоток в высоковольтном трансформаторе, как правило, плохая - следствие требований к высоковольтной изоляции. Поэтому даже при равномерно уложенной обмотке (что опять таки не всегда получается) имеем приличную индуктивность рассеяния. Кроме того, имеется набор паразитных емкостей (С1 - не учитываем, С1-2 - иногда можно не учитывать, С2 - часто - достаточно большая). То есть, мало того, что нужно пропихнуть энергию через индуктивность рассеяния - так еще и на вторичной стороне реактивка в емкости С2 приличная. Отсюда звоны где не надо и низкий КПД.

Да и выходным диодам, нагруженным на емкость (индуктивной нагрузки ни разу не видел) в режиме ZCS значительно легче живется.



Не понял, о какой частоте идет речь?