|
Последовательно два повышающих трансформатора, разумно ли? |
|
|
|
Jul 1 2011, 17:03
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
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
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
Jul 2 2011, 00:30
|
вопрошающий
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 726
Регистрация: 24-01-11
Пользователь №: 62 436

|
Уважаемые Тау и АлексейВ, большое Вам спасибо за советы и обсуждения! Цитата(AlexeyW @ Jul 2 2011, 00:59)  Я все же не совсем понял смысл второго транса - разве что не превысить тысячу витков (первичка вполне ведь может быть одним витком, только аккуратно распределенным). Причин несколько: 1. иметь несколько витков, вместо одного, есть негативный опыт работы с трансформатором с сердечниками в виде "Е", и с двумя витками первички, КПД был ужасно маленький, (может и не аргумент, а кривые руки), 2. иметь низковольтный транс вдали от высоковольтного, (может и не аргумент а мое лишнее беспокойство), 3. иметь возможность на первом трансформаторе, при необходимости, домотать один виток, или отмотать у первички, тем самым, слегка отъюстировав наблюдаемое выходное напряжение, (очень желательно иметь эту возможность, так как с одним трансом я буду этой возможности полностью лишен, так как его надо хорошо заливать), 4. на входе первого трансформатора стоит схема из Н-моста, которая генерит три состояния (+12,0), (0,0), (0,+12), скорость переключения между этими состояниями составляет 35нс, поэтому, я видел сильные всплески на обмотках с малым числом витков, из-за этого, есть большая опастность пробить изоляцию. Если стоит два транса, то такие всплески хорошо сглаживаются первым, не высоковольтным трансом, у которого изоляция сделана с запасом, а вот второй уже работает на очень хорошом синусе, и вторичка у него не пробивается. Если я ошибся в этом утверждении, поправьте, пожалуйста! Цитата(AlexeyW @ Jul 2 2011, 00:59)  А откуда берутся входные 17VRMS? кажется, описался, простите, пожалуйста!!! Должно быть 9VRMS, а если более точно, на клевмы первого транса подаются напряжения: (+12,0), (0,0), (0,+12). На выходе у второго транса в пике на каждой клевме я хочу иметь +15кВ/-15кВ. Всегда мыслил пиковым напряжением, а тут, почему-то решил в РМСы перевести, и с коэффициентом ошибся. Когда писал, думал про питание для системы в 24В, а не 12В, но, технологически, это очень не удобно организовать. Цитата(AlexeyW @ Jul 2 2011, 00:59)  Tay верно сказал про потери на емкостях, их можно прикинуть - емкость высоковольтной обмотки будет никак не меньше сотни пФ, эффективная в 2-3 раза меньше. На 50 кГц это дает 50000*10^-10*11000^2, порядка сотен ватт. Либо эта мощность будет рассеяна, либо ее придется как-то рекуперировать или использовать резонанс. Частота собственного резонанса тут тоже не очень велика - типа нескольких сотен кГц. С аналогичным трансом (2000 витков вторичка, 9 витков 4 штуки одинаковых первичек) я получал резонанс в зависимости от нагрузки в диапазоне 30-60кГц. Так как у меня есть самопально сделанная система, которая этот резонанс угадывает, я собираюсь ее тут же применить. Единственно, если это будет два транса, то надо иметь одинаковый резонанс у обоих трансов в выбранном диапазоне. Усредненное КПД на всем диапазоне нагрузок на этом трансе с двумя 4-х ступенчатыми умножителями (в +21кВ и в -21кВ) у меня составило 60%, что, мне кажется, является довольно хорошим результатом.
|
|
|
|
|
Jul 2 2011, 18:31
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636

|
Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  1. иметь несколько витков, вместо одного, есть негативный опыт работы с трансформатором с сердечниками в виде "Е", и с двумя витками первички, КПД был ужасно маленький, (может и не аргумент, а кривые руки), Нет, не руки, просто на Е действительно не получить приемлемой инд. рассеяния при 2-3 витках. А вот на торе можно, но геометрия аккуратная и сложная. Вообще, прочитав Ваши аргументы, я понял, что я погорячился - Ваши аргументы верны и, действительно, достаточны для двух трансов. А есть еще проблемы с конструктивом транса с К=600. Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  2. иметь низковольтный транс вдали от высоковольтного, (может и не аргумент а мое лишнее беспокойство), Хорошая развязка - не помешает, и проще разобраться с синфазным током. Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  3. иметь возможность на первом трансформаторе, при необходимости, домотать один виток, или отмотать у первички, тем самым, слегка отъюстировав наблюдаемое выходное напряжение, (очень желательно иметь эту возможность, так как с одним трансом я буду этой возможности полностью лишен, так как его надо хорошо заливать), наверное, самый основной аргумент, Вы правы Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  4. на входе первого трансформатора стоит схема из Н-моста, которая генерит три состояния (+12,0), (0,0), (0,+12), скорость переключения между этими состояниями составляет 35нс, поэтому, я видел сильные всплески на обмотках с малым числом витков, из-за этого, есть большая опастность пробить изоляцию. Если стоит два транса, то такие всплески хорошо сглаживаются первым, не высоковольтным трансом, у которого изоляция сделана с запасом, а вот второй уже работает на очень хорошом синусе, и вторичка у него не пробивается. Если я ошибся в этом утверждении, поправьте, пожалуйста! Да и тут, похоже, Вы правы - паразитные высокие резонансы могут локально подбросить напряжение. Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  кажется, описался, простите, пожалуйста!!! Должно быть 9VRMS, а если более точно, на клевмы первого транса подаются напряжения: (+12,0), (0,0), (0,+12). На выходе у второго транса в пике на каждой клевме я хочу иметь +15кВ/-15кВ. Всегда мыслил пиковым напряжением, а тут, почему-то решил в РМСы перевести, и с коэффициентом ошибся. Когда писал, думал про питание для системы в 24В, а не 12В, но, технологически, это очень не удобно организовать. не, я не о цифрах, просто хотел узнать тип источника - т.е. просто мост или полумост на ключах, ясно Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 04:30)  С аналогичным трансом (2000 витков вторичка, 9 витков 4 штуки одинаковых первичек) я получал резонанс в зависимости от нагрузки в диапазоне 30-60кГц. Так как у меня есть самопально сделанная система, которая этот резонанс угадывает, я собираюсь ее тут же применить. Единственно, если это будет два транса, то надо иметь одинаковый резонанс у обоих трансов в выбранном диапазоне. Усредненное КПД на всем диапазоне нагрузок на этом трансе с двумя 4-х ступенчатыми умножителями (в +21кВ и в -21кВ) у меня составило 60%, что, мне кажется, является довольно хорошим результатом. Ожидаемые цифры, частота примерно обратно пропорциональна числу витков. А Вы не думали в сторону схем Бушеро (так, кажется, называются). Т-образная резонансная схема является источником тока, а еще какая-то, как помню - напряжения.
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
iiv Последовательно два повышающих трансформатора Jul 1 2011, 17:03 тау Цитата(iiv @ Jul 1 2011, 21:03) Скажите, ... Jul 1 2011, 17:54  gte Не сильно хорошая затея.
Во первых, 11 кВ на 50 к... Jul 2 2011, 07:39   iiv Уважаемый AlexeyW,
спасибо Вам за интересные сове... Jul 2 2011, 19:57    AlexeyW Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 23:57) Кстати по... Jul 14 2011, 19:29     gte Цитата(AlexeyW @ Jul 14 2011, 23:29) Вооб... Jul 14 2011, 19:51    AlexeyW Цитата(iiv @ Jul 2 2011, 23:57) Если собе... Aug 30 2011, 19:41     gte Цитата(AlexeyW @ Aug 30 2011, 22:41) По п... Aug 31 2011, 04:53 AlexeyW Маленькая, 20 Вт примерно. Трансформатор определяе... Sep 1 2011, 18:10 iiv В продолжении темы, несколько моих комментариев:
... Sep 16 2011, 20:26  gte Цитата(iiv @ Sep 16 2011, 23:26) В продол... Sep 18 2011, 07:05   iiv Цитата(gte @ Sep 18 2011, 12:05) Если Вам... Sep 25 2011, 16:22    gte Цитата(iiv @ Sep 25 2011, 19:22) Сейчас п... Sep 25 2011, 20:06     iiv Цитата(gte @ Sep 26 2011, 02:06) Вы уже п... Oct 2 2011, 18:19      gte Цитата(iiv @ Oct 2 2011, 21:19) ага, как ... Oct 2 2011, 20:24       iiv Цитата(gte @ Oct 3 2011, 02:24) Какие пот... Oct 2 2011, 23:28        gte Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 02:28) да, на вт... Oct 3 2011, 06:40         iiv Цитата(gte @ Oct 3 2011, 11:40) Для таког... Oct 3 2011, 10:31          gte Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 13:31) вот тут н... Oct 3 2011, 12:47           iiv Цитата(gte @ Oct 3 2011, 18:47) Вы не пон... Oct 3 2011, 17:09            gte Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 20:09) Сейчас ор... Oct 3 2011, 18:50             iiv Цитата(gte @ Oct 4 2011, 00:50) Вы не нап... Oct 3 2011, 19:51              gte Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 22:51) Нагрузка ... Oct 3 2011, 20:24               iiv Цитата(gte @ Oct 4 2011, 02:24) Я сам дел... Oct 3 2011, 20:56                gte Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 23:56) За ссылку... Oct 4 2011, 06:24                 iiv Цитата(gte @ Oct 4 2011, 12:24) Все прави... Oct 4 2011, 07:39                Herz Цитата(iiv @ Oct 3 2011, 22:56) За ссылку... Oct 4 2011, 08:17                 gte Цитата(Herz @ Oct 4 2011, 11:17) А мне не... Oct 4 2011, 17:10                  Herz Цитата(gte @ Oct 4 2011, 19:10) Перейдя п... Oct 5 2011, 07:18                   AndreyVN Последовательное соединение вторичек повышающих тр... Nov 11 2011, 09:14                    iiv Цитата(AndreyVN @ Nov 11 2011, 14:14) А м... Nov 14 2011, 00:56                     AndreyVN Цитата(iiv @ Nov 14 2011, 04:56) Сейчас п... Nov 14 2011, 04:11                      gte Цитата(AndreyVN @ Nov 14 2011, 07:11) Мен... Nov 14 2011, 07:00                       AndreyVN Цитата(gte @ Nov 14 2011, 11:00) Если мощ... Nov 15 2011, 08:53                        gte Цитата(AndreyVN @ Nov 15 2011, 11:53) А п... Nov 15 2011, 18:12                         Herz Цитата(gte @ Nov 15 2011, 20:12) Если 12-... Nov 16 2011, 08:03                          AndreyVN Цитата(Herz @ Nov 16 2011, 12:03) Это инт... Nov 16 2011, 09:16                          gte Цитата(Herz @ Nov 16 2011, 11:03) Это инт... Nov 16 2011, 12:36                           AndreyVN Цитата(gte @ Nov 16 2011, 16:36) Так проб... Nov 16 2011, 16:08                            gte Цитата(AndreyVN @ Nov 16 2011, 19:08) Я т... Nov 17 2011, 07:09                             SmartRed Цитата(gte @ Nov 17 2011, 14:09) Что имел... Nov 17 2011, 17:37 AlexeyW Проблема только в том, что параметры резонанса име... Nov 14 2011, 19:39 gte Цитата(AlexeyW @ Nov 14 2011, 22:39) Проб... Nov 14 2011, 21:07  AlexeyW Цитата(gte @ Nov 15 2011, 01:07) Могут ил... Nov 15 2011, 20:39   gte Цитата(AlexeyW @ Nov 15 2011, 23:39) Нет ... Nov 16 2011, 05:32 Integrator1983 ЦитатаПроблема только в том, что параметры резонан... Nov 15 2011, 08:54 AndreyVN Цитата(Integrator1983 @ Nov 15 2011, 12:5... Nov 15 2011, 09:05 Integrator1983 Физика простая - трансформатор паршивый получается... Nov 15 2011, 09:15 AndreyVN Цитата(Integrator1983 @ Nov 15 2011, 12:1... Nov 15 2011, 17:04 Integrator1983 Насчет одного витка - всего лишь абстракция, для о... Nov 15 2011, 18:14 Herz Я так и не понял почему:
ЦитатаЗа параллельным иде... Nov 16 2011, 12:50 gte Цитата(Herz @ Nov 16 2011, 15:50) Я так и... Nov 16 2011, 13:11  iiv Так вот... вернемся к баранам ТС, то есть к моим. ... Nov 16 2011, 13:49  Herz Цитата(gte @ Nov 16 2011, 15:11) Наскольк... Nov 16 2011, 15:22   gte Цитата(Herz @ Nov 16 2011, 18:22) Это над... Nov 16 2011, 19:24    AndreyVN Цитата(gte @ Nov 16 2011, 22:24) Я сказал... Nov 17 2011, 18:24     gte Цитата(AndreyVN @ Nov 17 2011, 21:24) Все... Nov 17 2011, 20:29      AndreyVN Цитата(gte @ Nov 18 2011, 00:29) Вы смотр... Nov 18 2011, 06:02       gte Цитата(AndreyVN @ Nov 18 2011, 09:02) Вы ... Nov 18 2011, 06:31        AndreyVN Цитата(gte @ Nov 18 2011, 10:31) Т.е. под... Nov 18 2011, 08:49         gte Цитата(AndreyVN @ Nov 18 2011, 11:49) Ужа... Nov 18 2011, 11:35          AndreyVN Цитата(gte @ Nov 18 2011, 14:35) На этот ... Nov 18 2011, 14:21 SmartRed Цитата(Herz @ Nov 16 2011, 19:50) Я так и... Nov 16 2011, 17:21  Herz Цитата(SmartRed @ Nov 16 2011, 19:21) Емк... Nov 16 2011, 18:24 Integrator1983 ЦитатаНа что именно влияет изоляция? К чему темнит... Nov 16 2011, 17:49 Integrator1983 ЦитатаСначала меня Integrator убил вопросом ... Nov 18 2011, 12:15 Integrator1983 ЦитатаБыло-бы очень интересно, только не модели, а... Nov 18 2011, 15:35 AndreyVN Цитата(Integrator1983 @ Nov 18 2011, 18:3... Nov 18 2011, 16:08  gte Цитата(AndreyVN @ Nov 18 2011, 19:08) Ну ... Nov 18 2011, 16:41   AndreyVN Цитата(gte @ Nov 18 2011, 19:41) На том п... Nov 19 2011, 18:46    gte Цитата(AndreyVN @ Nov 19 2011, 21:46) И п... Nov 19 2011, 20:01     AndreyVN Цитата(gte @ Nov 19 2011, 23:01) Посмотри... Nov 20 2011, 17:32      gte Цитата(AndreyVN @ Nov 20 2011, 20:32) но ... Nov 20 2011, 18:47      SmartRed Цитата(AndreyVN @ Nov 21 2011, 00:32) Пер... Nov 21 2011, 10:25       gte Цитата(SmartRed @ Nov 21 2011, 13:25) Раб... Nov 21 2011, 11:28        SmartRed Цитата(gte @ Nov 21 2011, 18:28) Выше час... Nov 21 2011, 18:09 Integrator1983 Постараюсь снять характеристику в ближайшее время.... Nov 18 2011, 16:22 Integrator1983 +100
Цитатарезонанс напряжений - получаем наибол... Nov 21 2011, 11:03 НЕХ Покорителям киловольт посвящается... Nov 23 2011, 05:29 gte Цитата(НЕХ @ Nov 23 2011, 08:29) Покорите... Nov 23 2011, 06:51 SmartRed Цитата(НЕХ @ Nov 23 2011, 12:29) Покорите... Nov 23 2011, 09:01 НЕХ А Вы не пропустили мимо внимания резонансный шунт ... Nov 23 2011, 09:28 SmartRed Цитата(НЕХ @ Nov 23 2011, 16:28) А Вы не ... Nov 23 2011, 10:24 НЕХ GOOGLE поможет... Nov 23 2011, 10:59 НЕХ dual thyristor, полагаю уместно перевести как двой... Nov 28 2011, 06:01
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|