Система отклонения луча электронной пушки, Схемотехника и конструкция Опции

[tulupov.kv]

Посоветуйте литературу!

Особенно по конструированию катушек, хитрой намотке. Можно ли в чём-то промоделировать поле такой системы?
Электронная пушка для сварки в вакууме. Система отклонения по требованиям очень близка к тем, что применяются в ЭЛТ мониторах. Только угол отклонения в пределах 25 градусов.

По схемотехнике задача выглядит так: есть RL-нагрузка, нужно формировать такое напряжение на ней, чтобы была красивая пила тока частотой около 30кГц. Проц->ЦАПы->усилители. Какой можно получить результат, если делать так?

Область для меня совершенно неизведанная, покажите хотя бы, где копать.

Сообщение отредактировал tulupov.kv - Jan 9 2015, 10:49

[tulupov.kv]

Уточню цифры:
Ускоряющее напряжение 30-60 кВ.
Мощность луча от 6 до 15кВт на разных пушках
Ток луча от 0,5 до 250 мА
Требуемы угол отклонения зависит от тех. процесса, для сварки - это +-15 градусов, есть задачи, где нужен больший угол, до +-45.

В [Назаренко О.К., Истомин Е.И., Локшин В.Е. Электронно-лучевая сварка, 1985] есть формула для оценки числа ампер-витков пары катушек, по ней мне по-максимуму нужно 200 ампер-витков, то есть, например, 4 катушки по 100 витков с током 1А максимум.

Если нужна именно пила, т.е. необходимо периодически максимально быстро менять направление тока амплитудой порядка десятка ампер в катушке на противоположное, то этот участок пилы можно сформировать только посредством колебательного процесса с киловольтным импульсом или подключением катушки на этом участке к киловольному же источнику, поэтому на этом участке никакие процы-цапы скорее всего не применить

Сейчас используется схема с OPA544T на выходе, питание +-24В. На входе сигналы с ЦАПов. Работает, но не очень.

Вы же в начале написали, что тоже пила.

Пила - это тест работы системы, реальный сигнал может быть каким угодно. Например, приводы двигают пушку вдоль шва, а система отклонения пилообразно или по синусоидальному закону задаёт поперечное отклонение с частотой несколько килогерц для исключения подрезов. Угол тут минимальный, т.к. Есть еще технологии плавки, там луч расфокусирован и движется по площади тигеля.

А какой габарит вакуумной трубы под катушки? Катушки ведь прйдется снаружи ставить, а то в вакууме они перегреются (хотя иногда и так делают, но технически это сложнеее).
Какова энергия электронов (ускоряющее)? Катушки будут на трубе из зизолятора или из нержавейки?
Предполагается ли самокалибровка отклоняющей системы (например по видеокамере и экрану с люминофором при малом токе пучка)?
Поищите блоки отклонения лт передающих телевизионных трубок- там были как раз малые углы (по сравнению с кинескопами) а у особо древних трубок и подходящий диаметр горловины.

Внешний диаметр может быть до 140-150мм, внутренний 75мм. Насколько большой будет перегрев пока непонятно, но катушки однозначно в вакууме, т.к. есть камера с объёмом больше 10 кубов, пушка подвижная.
Насколько понял, нужно экранировать систему отклонения, чтобы она не влияла на катушку фокусировки. Встречал в описании одной пушки, что там отклоняющие катушки помещают в циллиндрический корпус из стали 10880 или армко-железа.


В упомянутой книге говорится о необходимости разбивки на секции, "косинусной" намотки катушек, и отгибание краёв наружу для создания однородного поля внутри и исключения краевых. Мне интересно именно это, по-прежнему не могу найти литературу. И буду использовать ANSYS Maxwell 3D, так как не могу представить картину поля в той же катушке от монитора с ферритом.

[shewor]

Пила - это тест работы системы, реальный сигнал может быть каким угодно.

Если это действительно так, то схемотехника мониторов с ЭЛТ скорее всего не подойдет, т.к. для них принципиально жестко заданы прямой (полезный) и обратный ход луча, которые и образуют именно пилообразную форму тока со всеми вытекающими особенностями.
Это имеет место как для развертки по строкам, так и по кадрам. Но в кадровой развертке форма напряжения на ОС практически одинакова с формой тока (за исключением обратного хода) и используется схемотехника обычного усилителя, а в строчной - никакого соответствия форм напряжения и тока, и импульсная схемотехника (применяемая аналоговая коррекция этого принципа не меняет). А угол отклонения луча по строкам и кадрам не сильно отличается. Все эти особенности определяются параметрами отклоняющей катушки, соотношением ее R и L. В строчной катушке оно одно, в кадровой другое, а у Вас скорее всего третье (при некоторой похожести форм катушек).
Да, задача интересная.