Изготовление высоковольтного транса, 200кв Опции

[brag]

Доброе время суток!
нужно изготовить транс, работающий на частоте 50кгц, входное напряжение - 400в шим, мост, ZVS наверное, выходное 100-200кв(регулируемое) (20 вольт на виток).

какую изоляцию применяют для таких напряжений и как дела будут обстоять с емкостю вторичной обмотки? катушка выходит порядка 162генри, при емкости даже в 20пф резонансная частота будет около 2.6кгц - задавит все мои 50кгц. если запахать этот транс в резонанс(первичку и вторичку на одной частоте), то он выйдет внушительных размеров на частотах около килогерца...да и нагрузка на выходе может менять свои параметры - плакал резонанс..
как вообще делаются трансформаторы для подобных монстров?
нужен преобразователь 400в-200кв постоянка, регулируемый, без ОС.

[brag]

100 кВ через толщу изолятора - это не проблема. Большинство приличных изоляторов имеют пробивное порядка 50 кВ/мм. Величина пробивного меняется от толщины примерно как корень квадратный, поэтому выгоднее положить много тонких слоев, чем один сплошной. Много слоев тонкой трансформаторной бумаги в конструкции, залитой маслом, работают лучше, чем один непрерывный слой диэлектрика (бумага, правда, имеет неприятное свойство обугливаться, но это так, к слову).

Tanya упомянула пробой фарфорового изолятора - охотно в это верю. Подозреваю, что глина, из которой его делали, была природной, по этой причине хорошей однородности фарфора ждать не приходится. Я больше доверяю фторопластам и полиэтиленам, но с ними другая беда - не липнет к ним ничего. В результате реальная проблема 100 кВ по поверхности изолятора, в т.ч. по границе двух разнородных изолятороов. И здесь масло рулит, имхо., в т.ч. силиконовое.

Кстати, в те времена, когда я возился с высоким напряжением, все макетирование мы делали в кювете из оргстекла, залитой силиконовым маслом. И только потом, когда все было отлажено, окончательный вариант заливали силиконовой резиной (изделия были штучные). Проблем с несовместимостью материалов это не вызывало.

50кв/мм это птобивное, рабочее будет от силы 20кв/мм

Преобразователи на 100 кВ и выше не делают на одном трансформаторе - слишком низкая резонансная частота, сложность с изоляцией во вторичной обмотке и т.д.
Используют несколько трансформаторов - первичные обмотки впараллель, вторичные последовательно. При этом в самой обмотке условия легче - меньше напряжения, выше резонансная частота, она конечно все равно заливается. Остается полное напряжение между первичными и вторичными обмотками трансформаторов, но это уже значительно легче пережить.
При большой мощности ключи на каждый трансформатор тоже разные.

поддерживаю. ключ можно и один, но выпрямитель/умножитель у каждой обмотки свой

При 100кВ и 50 кГц резонансная частота уже побоку.

побоку, когда ее не использовать. а если подкачивать контур, то потери будут только магнитные,омические ,emi итп
но мне это не катит.

Всего 3 пикофарады паразитной емкости дадут реактивное сопротивление 1 МОм, что при 100 кВ дает ток 0,1А. Поэтому я и предложил, для начала, посчитать.

при синусе 100кв 32khz(немного попустился с частотой на кондер 3пф это всего чуть больше 2квт RMS.
если взять 25 обмоток по 2кв каждая емкостю 10пф, к каждой умножитель на 4, то суммарные потери будут около 80-100вт, что вполне устраивает. 10пф для 100 витков думаю вполне достижимо,даже меньше

100 кВ с частотой 50 кГц, это как раз, очень большая проблема, не сравнимо большая, чем 100 кВ постоянного напряжения.

поэтому будем делать секционный транс или несколько макеньких трансиков. а токи индуктивностей первичных обмоток будем тщательно собирать, чтобы не городить кучу витков - меньше емкость. в таком случаи мжно ограничится дешовыми кольцами лбо с готовым зазором, либо пропилим на заказ.

Кстати, кабель используемый автором топика сделан неправильно, начиная с применяемого диэлектрика и заканчивая тонкой проводящей жилой. Напряженность на границе проводник диэлектрик превышает все разумные нормы и такой кабель долго не протянет, не смотря на толщину.

делал изходя из емкосных соображений тк планировал, что он будет работать на частоте. теперь ошибку понял, буду делать другой с диэлектрической серцевиной, покрытой фольгой или оплеткой чтобы уменьшить 'остроту'. пвх взяли - что было под рукой то и пошло видимо и пойдет в другой раз, туго нынче с этим, особенно при единичном производстве. может заменим на hdpe, правда жестковато получится. толщина изоляции останется такой же.кабель будет работать на постоянке - проблем возникнуть не должно
всем спасибо за информацию

правда куча колечек не подойдут - не получается вместить нужное число витков первички и получить приемлемую напряженность магнитного поля. надо искать большие U, слижить из 2xU и нескольких I

[gte]

50кв/мм это птобивное, рабочее будет от силы 20кв/мм

Ну и у какого компаунда пробивное 50 кВ/мм, да еще при хороших остальных параметрах?
Я хочу такой.

при синусе 100кв 32khz(немного попустился с частотой на кондер 3пф это всего чуть больше 2квт RMS.
если взять 25 обмоток по 2кв каждая емкостю 10пф, к каждой умножитель на 4, то суммарные потери будут около 80-100вт, что вполне устраивает. 10пф для 100 витков думаю вполне достижимо,даже меньше

Вот и я о том же. 2 кВ это не 100кВ. Впрочем, 2 кВ это другая крайность. И не надо емкости обмоток брать с потолка. Такие прикидки выливаются в потерянное время из-за ложных посылок.

делал изходя из емкосных соображений тк планировал, что он будет работать на частоте. теперь ошибку понял, буду делать другой с диэлектрической серцевиной, покрытой фольгой или оплеткой чтобы уменьшить 'остроту'. пвх взяли

Кабель лучше купить готовый. Нельзя из "г.." слепить конфетку. Или постараться обойтись без кабеля.
Вообще, если это не коммерческая тайна, какое назначение источника, может задача исходно неправильно поставлена?

[=AK=]

Ну и у какого компаунда пробивное 50 кВ/мм, да еще при хороших остальных параметрах?

Хм... Посмотрел характеристики резин у Dow Corning. То ли меня склероз так сурово подвел, то ли они за прошедшие 15 лет изменили методы испытаний и опустили планку раза в два...