Всем привет,

есть небольшая коробка почти кубическая, объемом примерно 10л. В ней живет дорогущая электроника (компонент на 10 штук бакс), и живет оно все в трансформаторном масле, так как напряжения там до 40кВ достигают, а КЗ выведет из строя все компоненты...Так как образцы с такими коробками собираются в единичных экземплярах, часто начинку приходится менять или модифицировать, хочу поставить защиту от дурака - если масло не залил или недозалил, то система не запускается.

Основных проблем - три:
1. чем измерять,
2. где измерять,
3. чтобы после слива масла, но с остатками масла, при включении это тоже обнаружилось.

Думал применить:

1. датчик давления - может толком не заметить отсутствие масла если есть его остатки (тонкая пленка на поверхности).
2. сделать маленький ВВ генератор, и измерять сопротивление пробоя на 1мм, (не заметит, если электроды были уже в масле).
3. ИК/оптика тоже ничего не увидет, как я понимаю, так как масло прозрачно.

Склоняюсь поставить по краям коробки несколько маленьких пропеллеров и измерять падение напряжения на них, но не знаю что именно применить и разумно ли.

Помогите, пожалуйста, что придумать?

Спасибо

ИИВ

Погрузить в емкость две пластинки из металла, вот вам и конденсатор. При заполнении емкости маслом оно проникает между пластинками и емкость конденсатора меняется.
Ну или совсем просто - геркон в герметичной трубочке, погруженной в масло, и магнит в виде колечка на поплавке. Трубочку с герконом продеть в отверстие колечка. Регулируя положение геркона в трубочке, установить желаемый уровень масла в емкости - магнит вместе с маслом должен при заполнении емкости подняться и замкнуть геркон ...

Ход рассуждений может быть примерно таким: Какое главное требование к вашей системе? - Надежность работы. Поэтому датчики должны быть простыми по конструкции и надежными. Не помешает продублировать их. Я бы поставил обычные поплавковые датчики, реагирующие на наличие
необходимого уровня масла, 2-3 штуки в верхней части емкости. Можно обойтись обычными концевиками на замыкание, при всплытии поплавка.
Соединить их последовательно. Тоже хотел предложить герконы, вместо контакных датчиков, но не понятно, какая электромагнитная обстановка в вашем
ведре. По этим же причинам, всякие емкостные и прочие подобные методы непонятно как будут там работать.

Огромное спасибо, друзья, за советы предложения!

Позвольте, пожалуйста, с Вами дальше эту тему пообсуждать!



да, правильно, именно надежность мне нужна. И, конечно хотелось бы иметь простоту конструкции... да и габариты немного поджимают. По 2х2х2см с каждого угла - это просто верхний максимум, который я могу выделить, хотя желательно вписаться и в меньшие габариты.

Ставить датчики надо в каждый угол, то есть 8 штук. Причина - ящик откровенно болтается в пространстве, ускорения до 5g в любом направлении - это печальная реальность. Боюсь, что поплавки тут тоже могут не сработать или глючить. Одна из причин возникновения датчиков - маслопотери при перегрузках - корпус очень колхозный, может где-то со временем потечь...

Электромагнитная обстановка внутри - 600кГц на 6кВ и 0.5А + что-то почти постоянное, но с 40кВ. Думаю, что про конденсатор, как бы он ни был прост, придется забыть. Есть конечно вариант временно отключать все эти килогерцы на киловольты, и мерить что там набежало на конденсаторах, но, боюсь, что мультивибратор на 1пФ-ном конденсаторе может тоже не выжить или очень сильно перекалиброватся...

С моторчиким (вернее с моторчиками), как я сам говорил в начале - тоже не все так просто - вязкость масла в рабочих диапазонах изменяется примерно в 1000 раз, так как рабочий диапазон системы от -30С до +70С.

А бывают поплавковые датчики не направленного действия?



классная идея, спасибо, очень бы хотелось бы применить, но... Пусть пластинки 15мм*15мм и расстояние 3мм (меньше нельзя, масло может не вытечь). Емкость такого кондера на воздухе 0.6пФ, а в масле 1.2пФ, так как у этого масла всего-то коэффициент диэлектрической проницаемости 2. Можно ли как-то сделать мультивибратор, который бы работал и не сдыхал, при моих ЕМ помехах? Пусть я даже на время измерения выключаю основную мою систему на несколько милисекунд?

Ага. Там, где поле тяготения вихревое.

Кстати, пока у меня внутри принудительной конвекции еще нет, но может появиться. А вихревое там поле только в центре, по краям вихрей не ожидается.

Хочется отрубать работу системы как только у меня появились пузырьки воздуха в системе, ну пусть сколько-то пузырьков... разумно... не придерайтесь, к этой моей кривой формулировке, пожалуйста!

Если ящик болтается в пространстве, то и уровень масла болтается вместе с ним. В таких условиях глючить будут любые датчики. Может подумать
в сторону какой-то хитрой обработки данных от восьми датчиков (сохранив все-таки их простоту)? Отличить болтанку в полном баке от болтанки
в баке со сниженным уровнем возможно, наверное.

То это в корне меняет условия задачи. Можно в таком случае массу бака мерить, если не ожидается, что она будет меняться в процессе эксплуатации.
Наконец, можно вывести из бака трубку с ярким поплавком (по принципу сообщающихся сосудов). Поплавок будет виден, и гораздо проще будет контролировать его той же оптопарой или чем-то подобным ...

Спасибо за интересное обсуждение, позвольте, пожалуйста, продолжать возрожать

1. с массой - проблема. Вес системы - примерно 30кг, вес масла 10кг 7-8кг, вытекание уже одного литра - очень критично. У меня вдоль одной грани ящика идет ВВ умножитель, если он окажется на воздухе, то 15кВ между каждой его ступенью пробъет сразу, а там всего-то 3см на ступень. После его пробоя вся система сразу сгорит... Измерять массу - не знаю как. Ящик можно одеть как рюкзак, положить на танк, БМП, самоходку, вертолет. И как я его массу измерю?

2. вывести трубку и контроллировать - технически сложно. Пользоваться системой будет солдат, или чернорабочий. Если из ящика что-то будет торчать, оно будет сломанно.

Про то, что в моих условиях будут любые датчики глючить - я согласен. И уже готов табулировать вязкость масла и заниматься аппроксимацией результатов со всех датчиков, но, хочется это делать максимально безболезненно...

Как я понимаю, емкость герметична. А маслом заполняется не до конца, чтобы была возможность изменения его объема, при смене температур.
Эту проблему по другому можно решить - каким-то механическим вытеснителем, демпфером. Ну, в самом простом случае, резиновый шар (мячик из маслостойкой резины) помещаете в эту емкость, и заполняете ее полностью, без воздушных пробок. Теперь у вас в баке всегда только масло, при нормальной работе, а воздух изолирован. В случае течи или недолива - появится воздух, на него и должны датчики реагировать. Как только один из восьми датчиков "оголился" - прекращаем работу. Правда, масло еще может закипеть, да и при нормальной работе могут какие-то газы образоваться или выделиться ранее растворенные, чисто теоретически. Так что задача не проста, но подумать в эту сторону можно...

В задаче не хватает данных. Вы бы хоть чертеж или рисунок бака привели ...

Немного не так...

Емкость герметична. Есть сливное-заливное отверстие. Есть две проблемы:

1. редко, но в полевых условиях, необходимо залезть в нее, перепрограммировать режим, например, поменять одну из плат (есть разные платы под разные задачи). Это может произойти очень далеко от места производства, и это должен сделать человек с интеллектом обычного солдата. Понятно, этот солдат может забыть залить масло, или попросту его недозалить, или забыть закрутить заливную крышку, или ее не до конца закрутить. Еще можно залить с пузырьками...

2. расширение масла при нагревании компенсируется наличием с пол-литра маслостойкой резины, которая, по идее должна сжиматься. Но ее усилий не хватает, и остальное отрабатывает корпус из пластика. Корпус могут уронить на камень, вся электроника внутри отпружинит по резине, но перегрузка в десятки ж на корпусе будет. Корпус самопальный, бывает, подтекает в месте стыков или контактов, у меня нет рычагов исправить ситуацию с корпусом.

Итак, остается два кандидата:

1. ne555 + 0.6пФ конденсатор + счетчик в 16к раз, результат на ногу МК. Это добро работает всегда, но реально во время работы системы игнорируется результат, а включается только во время технологических перерывов. Эти перерывы я могу организовать по 20милисекунд примерно раз в 10 секунд. Чаще масло не успеет вытечь.

2. моторчик с щеточным (не ШИМ) движком, непрерывный мониторинг его тока. Оттабулированная таблица значений тока при разных температурах масла и наличии пузырьков.

Подскажите, пожалуйста, что разумнее? Или поставить и то, и другое, а потом по месту смотреть?


Предыдущая версия бачка с картинками обсуждалась здесь Сейчас бачек подрос, и стал 355х255х180мм. Живет в рюкзаке 385х385х210мм. Функциональность начинки не изменилась, только мощность в несколько раз подрасла.

При стоимости потрохов в 10000$ разумнее привлечь грамотного конструктора и разработать соотв. корпус, а не сплавить его паяльником из пластиковых бутылок. Корпус - краеугольный камень всей этой уконструкции. Вы сейчас пытаетесь компенсировать серьезные недостатки корпуса своей изобретательностью, а это не есть гут. Так задачи не решаются. Варианта два. Или ваш работодатель переделывает корпус (дает "добро" и деньги на такую переделку), или же не переделывает, но тогда вы обязаны предупредить его, что корректно решить задачу при таких начальных условиях не получится, и за возможные повреждения этого прибора вы ответственности не несете ...

Оба решения, на мой взгляд, не проходят по надежности. Конденсатор Вы сами раскритиковали. А коллекторный двигатель - это щетки, со всеми возможными вытекающими... Что-то другое нужно искать...
P.S. Теперь хотя бы понятно, что достаточно обнаружить пузырь в масле на одном из восьми датчиков...

Ага, и все это в подтекающем баке. А вот он еще влаги наберет из атмосферы, то-то тогда грохнет ...

я уже замахался с ним это обсуждать, но корпус - не моя епархия. Сейчас уже 4-х спецов по корпусам взяли, да, оно теперь красивее стало, но, все равно, еще очень далеко не так, как хотелось бы. Сроки поджимают, и приходится решать за корпусников их задачи Я пока не готов полностью довериться их корпусам. Кроме этого проблемы замены платы вне завода изготовителя никто не отменял, даже если и корпус будет полностью герметичным и пуленепробиваемым.


да, это конечно тоже хотелось бы мониторить

У меня первая мысль была сделать генератор на 3кВ, развести выходы по всем концам коробки, и сделать маленькие такие зазорчики с остными кончиками и все это через какой-нибудь делитель и ДУ по типу LT1990, чтоб не сдохло. Если где пробило, значит или масло с влагой, или масла уже нет

Но городить такой огород у меня как-то руки не поднимаются, хотя с моей-то элементной базой очень не напряжно.



да, согласен, и не понятно только что искать...

Я думаю, что искать нужно невытекающее масло - в виде геля, или какую-то другую заливку (не жидкую).
А про модификацию в полевых условиях, тем более не специалистами - забыть. Как будет ваш солдат высоковольтную
аппаратуру разбирать, не имея ни квалификации, ни минимальных знаний? Куда ему лезть в устройство, где 15кВ?

Если хороший корпус я пролоббировать смогу, то от этого соблазна руководство не откажется. Там сейчас несколько узлов, все кроме одного, не съемные. Верхний узел может быть заменен на аналогичный. Технологически выдлядит просто как в кино - слил масло, открутил 14 пластиковых болтов, снял крышку, снял с крепежа и PCI верхнюю плату (PCI там горизонтальный), поставил другую, закрыл крышку, завинтил болты, залил масло... Ну типа автомат Калашникова. Я сам пробовал - за 10 минут справлялся. Пробовал на дворнике, он тоже справился, правда за пол часа. Я конечно понимаю, что надо было не придумывать такую схему, где что-то можно поменять, но уже сделано, и отказаться от такого аттракциона уже никто не захочет. Вот только если масло там будет гнилое, или недолито, то все накроется... И эту проблему мне надо как-то решить.

Тогда осталось только масляный щуп предложить, как в автомобилях. И вписать в инструкцию ежедневную проверку уровня
и качества масла. С этим любой солдат справится. Заодно спихнете с себя ответственность...

А существуют ли в природе какие-нибудь подходящие пьезотрансформаторы? Чтобы в самом датчике генерить эти киловольты.

Солдат в армии готовят. Никакому командиру не придет в голову доверить радиостанцию солдату, который не является радистом. И за руль БТР повара не посадят. А водителя БТР не пустят на кухню готовить борщ на 150 человек. Как вы думаете, почему ?

как вариант: поставить к примеру гушу для откачки воздуха (саздать вакуум) после заливки масла. А датчиком давления проверять: давление пывилось до атмосферного = разгермитизация. уровень масла проверить один раз при заливке масла.

Идея Ваша неправильная. Резина при нагревании тоже расширяется. Возможно, даже сильнее, чем масло. Если она не пористая...
Корпус тоже расширяется - это хорошо. Поместить внутри сильфон герметичный - должно помочь немного. Или сделать другой компенсатор в крышке. От воздуха очень трудно избавиться. А от воды (влаги) можно осушителем.
Самый лучший из доступных - молекулярные сита (цеолиты). Но скорость поглощения будет определяться диффузией. Это долго.

Сама постановка задачи (смонтировать сложное и очень дорогое высоковольтное оборудование в непригодном для этого баке и приставить к обслуживанию этого оборудования совершенно неподготовленного человека) в корне неправильная и требует корректировки. Все равно сделать из барахла конфетку не получится. Или конфетка будет никудышней ...

Если придумаете способ создать избыточное давление в корпусе при заливке масла, то проходит вариант с сильфоном и бесконтактным (н-р, оптическим) датчиком внутри.
Плюсы: "достаточно одной таблэтки" на весь бак, можно минимизировать массу подвижной части датчика (чтобы от перегрузок не страдать), готовый экран для датчика, модуляцией светодиода можно снизить влияние наводок и перегрузок.
Минусы: не знаю, кто такое сделает.

Давление нужно создавать в сильфоне. Можно пружиной. Только если в корпусе будет воздух (много), то сильфон сразу может упереться... А без упора...

Вот и я про то же.
Проще отловить сильфоном снижение давления в корпусе до атмосферного.

Киловольты, масло, трупы солдат. Ужас.
Неужели нельзя как-то изолировать высоковольтные цепи грамотно?
Человечество понапридумывало кучу специальных покрытий, лаков, диэлектриков.
Да и раньше применяли, например, компаунды с пластификаторами для ВВ цепей.
А тут еще центнер масла в рюкзаке...
То, что Вы продумываете - просто не решение, и однозначно приведет к ЧП.
Напишите грамотное техническое обоснование проблемы и передайте начальству официально.
Не опасаясь его недовольства. А то, возможно, бессонница к Вам придёт.

Фактически будет регистрироваться утечка (нужно только проверить при разных температурах).
В одном древнем устройстве... такой датчик водяного охлаждения. Просто маленькую кнопочку сильфон нажимает.


Как-то до сих пор человечество в некоторых случаях и трансформаторы, и конденсаторы заполняет маслом. Оно еще и теплопроводность и теплоемкость дает за те же деньги...
А почему? Я вот думаю, что треки от пробоев маслом залечиваются. А в твердом диэлектрике... Видела треснувший фарфоровый изолятор от пробоя.

Обсуждаемый случай к "некоторым" относится плоховато, пмсм.
Масло, конечно, дешевый вариант. Но, плохой по эксплуатации и последствиям.

В хорошем материале никаких треков и не будет, залечивать нечего. А теплопроводность компаунда не так плоха и можно выбрать нужную.

Да мне солдатика того жалко чего-то... И форму от юдашкина.
Сентиментальный стал, наверное. Хотя, при стремительной девальвации человеческих душ можно уже и привыкнуть, конечно.
Эх, этот рюкзачок бы какому-нибудь рыжемучубатому дать поносить!

Во-первых, благодарю всех за интересное обсуждение, в том числе оффтопы

Про солдатика я немного загнул, обслуживаться будет техническим спецом с высшим образованием, но, к сожалению, я не могу гарантировать, что за его мизерную зарплату он будет очень внимательно и пунктуально относиться к инструкции по эксплуатации.

Во время транспортировки (то биш когда аппаратура как рюкзак одета), система будет полностью обесточена, остаточная энергия через старвливающие резисторы в тепло переведена. Но транспортировать могут и на тракторе, и на вертолете, и рюкзаком, и бросать будут. Я думаю, тут много в наших российских реалиях работает и знает, как народ с казенным оборудованием обходится.

Менять плату тоже надо будет, то есть крышку открыть-закрыть надо будет.

С сильфоном - спасибо за совет, наверное надо будет прикрутить. Остальное, похоже ВВ тестером.

Сделать ВВ (3-4кВ) на раз можно умножителем на 0.1мкФ кондерах повышая с сетевых 220В. Для пробоя этого будет достаточно. Жить будет всегда, при любых ЕМ помехах. С датчиком давления - тоже идейно.

Вам, конечно, виднее, чем автору.
Чем же масло так плохо? Вот в большие трансформаторы его наливают всегда...
Про хороший материал можно подробнее? Очень интересно. Я вот видела разломанную специальную высоковольтную керамику... Работала сколько-то лет, работала, а потом - бух!
Еще расскажите, как в неподвижном компаунде сделать теплопередачу больше, чем в самодвижущемся (конвекция) масле...

Предупреждение за оффтопик. Пишите или рассказывайте это в другом месте, если Вас это беспокоит.


Так сильфон - он и компенсатор и датчик в одном флаконе.
А проверка на пробой... Это может не сработать. Имеет смысл проверять только перед заливкой...
Вот представляю, что соладтик под дождем открыл крышку.. Сверху вода попала. Сразу пошла на дно. И сначала внизу будет гадить, а датчик где?

На заре карьеры взорвался масляный трансформатор с выпрямителем на 40 Кв для питания лазера. Набрал из воздуха (конечно, наше предположение) воды, потом она осела тонким слоем на дне (нашли после взрыва). Когда после лета включили, из-за движения масла при заряде-разряде конденсаторов воду затянуло в трансформатор, все рвануло. Размер бака был литров 100, не меньше. Уделалось маслом все вокруг. Так что с полевым использованием масла нужно десять раз подумать. Особенно, если предполагается разгерметизация в процессе эксплуатации.

Ключевые слова - кремнийорганические композиции, лаки и резины,
силиконовые композиции, армированные стекловолокном.
Масло и фарфор - это каменный век.

полностью согласен с Вашей страшилкой... но, у меня нет выбора, установка должна быть переносимая, не более 32кг, иметь мощность около 1кВатта (желательно 3кВатт) и иметь выходных 30-50кВ в зависимости от того, на какую антенну оно будет подключаться.

Иметь залитый транс и умножитель - прямым ходом за пару месяцев от трясок схлопотать трещину и пробой. Без конвекции от управляющих мосфетов вывести 300-700 Ватт тепла тоже не реально. Остается масло, и хорошая, НАДЕЖНАЯ, система оповещения воды, примесей, воздуха, в этом масле.

На сегодняшний день думаю сделать так:

по углам прокинуть острые пробойники, как я выше описывал, 8шт, поставить всех в параллель. Примерно там же по моторчику (какой будет жить, хоть с щетками, хоть без оных), которые будут иметь целью мониторить и, одновременно охлаждать внутренности, и взбаламучивать осевшую на дно воду. При пробое - требовать замену масла, при изменении тока на моторчиках - требовать долива

А "выгородить" высоковольтную часть и залить ее маслом под вакуумом, чтобы не воды, ни воздуха не было ? И запечатать трубки.

как раз в этом-то и засада, съемным является ВВ умножитель - в зависимости от того, с чем этот аппарат используется, ставится соответствующий умножитель. Более того, он сам под вакуумом залит , но от него идут ВВ входы-выходы. Сделать один ВВ умножитель на все случаи жизни - не реально, по весогабаритам не вписываюсь. Мне надо иметь гарантированно 1кВатт с пиком до 3кВатт мощности и выходное может быть и 20кВ, и 50кВ и, на столе в лабораторных условиях у меня все это уже работает.

Займитесь - золотое дно...

А никто не думал, какую картину может дать обработка ультразвукового эхо-сигнала с одним источником и 8-ю приемниками?
ЗЫ не так.
Не эхо-сигнал, а просто квадратура от каждого из микрофонов, по идее, должна давать отклонения вещественной и мнимой частей в низкочастотной области при тряске и уходить в более высокочастотную при пузырении. А при проникновении воды - дык там уже соотношения между каналами более грубо меняться должны.

Вот вариант пришел в голову.
Сделать маленький поршневой или мембранный пульсатор объема с моторчиком, по типу авт. бензонасоса, только без клапанов.
С одной стороны мембраны атмосфера, с другой внутренность ящика.
И измерять перепад давления либо тока потребления мотора.
При появлении пузырей воздуха в ящике, снизится перепад давления при том же изменении объема, т.к. воздух сжимается гораздо легче, чем масло.
Данная схема устойчива к изменениям атм. давления, переворотам и т.д., т.к. реагирует только на переменную сост. сигнала давления.
Но воду в масле она не обнаружит.

А нельзя ли просто залить высоковольтные части теплопроводным компаундом?

300 - 500 ватт нужно отвести... Тут уже предлагали залить компаундом... Но толстым нельзя... Нужно тонким слоем (для теплопроводности) а дальше... вода (слабонервным не читать) или опять масло? Какой смысл?

А сколько плат менять планируется? если например 2, то лучше в 2 емкости посадить по нужной плате и каждему на плечо. А трансформаторное масло хороший диэлектрик и хорошо
отводит тепло, лучше компаундов и пр.

...намного раньше — не делать 300 кГц высоковольтные мосты на PMOS, но нет, нужен был именно заплечный мангал.

Помнится, много лет назад одно из моих мест работы проиграло тендер на прибамбас к ракете — в отказе было чёрным по белому, что наш прибор (200 кг) не прошёл по массе, слишком лёгкий.

Я понимаю, что сейчас я буду оффтопить, но Плайну ответить хочется.

Уважаемый Плайн, можно спросить, Вы одобряете или нет, мою конструкцию, если нет, то:

я проверял несколько схем,

1. полномостоая на P-MOS + N-MOS,
2. полномостоая на N-MOS (с буст конденсатором) + N-MOS,
3. буст.

Цена особо роли не играла (хотя была в пределах 300 бакс на компоненты моста и обвеса), так как стоимость компонент умножителя перекрывала все.

Без 300кГц (сейчас уже 600кГц) габариты умножителя будут непотребные, уже сейчас - это плата 8кг размера 30х24х6 см.

В тех режимах, что у меня, схема номер 1 получилась наиболее эффективной. При обычной накачке тепло больше рассеивается на ВВ диодах умножителя, а мосфеты совсем не греются, а вот когда включается турбо режим, да, с мосфетов 500 Ватт сдувается. Правда в этот момент через них примерно 5кВатт ходит. Так как режим работы у меня очень импульсный, то получается мангал. А вот раздувать габариты и из-за умножителя, и из-за трансформатора - совесть не позволяет.

Если знаете как лучше, посоветуйте, пожалуйста!

масло, так как:

1. из умножителя торчит 8 контактов, 4 из которых силовых, а 4 для измерения текущего состояния работы (это важно, иначе мангал греет сильнее),
2. нужна конвекция для теплоотвода, система многоуровневая, и, в зависимости от режима, греется то один, то другой уровень. Сейчас реализована конвекция на маленьком вентиляторе с прореберными перегородками, для правильной конвекции, но, походе, надо будет два или больше вентилятора ставить.

ВВ ттрансы - это единственное в системе, что грееттся меньше всего.

Коробка живет в пластиковом рюкзаке, теплоотвод от стенок очень плохой, поэтому приходится отводить тепло на все стенки.

Ультразвуковые датчики, думаю, тоже не подойдут, внутри есть и вентилятор, и куча перегородок...

Кто бы сомневался... А без насосов естественной конвекции не хватает? Ведь это тоже дает дополнительное тепло...

когда хватает, когда - нет. Недавно из-за габаритов пришлось уменьшить размеры радиаторов, раньше это были 50мм с усилением (наклеенные медные пластины), а теперь у меня есть только 30мм.

А 5 ваттный насос погоды не делает. С этим насосом пока только один косяк - на морозе я еще не тестировался, а масло на морозе оно даже не как глицерин, а еще хуже, да и теплопроводность у него так себе. Короче похоже специально для наших уральских суровых условий придется туда обогреватель поставить, чтобы разжижить масло, а потом запускаться.

Да вся эта тема такова. И Вам уже ответили, что задача, во-первых, поставлена неверно, а во-вторых (контролировать количество пузырьков воды в вихрях масла) — нерешаема.


Вашу конструкцию не видел, но с уже прозвучавших Ваших слов о ней — естественно нет.


Если речь всё о том же заряднике 20 нФ от нуля до 70 кВ, то имеет смысл рассмотреть вариант с питаемым током каскадом трансформаторов — это этажерка из последовательно соединённых низковольтных высокочастотных трансформаторов 1:1, потенциал каждого этажа которой (т.е. прикладываемый к межобмоточной изоляции) зафиксирован выходным ёмкостным делителем.

В этом случае задача сводится к отработке конструктива одного такого типового трансформатора — чем большей изоляции удастся достичь, тем меньшее число этажей понадобится, т.е. КПД и все прочие данные зависят от этого параметра в прогрессии.

Каждый этаж отбирает от энергии, передаваемой этой системой, свою долю, поэтому размеры этих трансформаторов могут пропорционально уменьшаться хоть с каждым этажом, если это приемлемо технологически.

Эта доля этажа, т.е. низкое напряжение, может трансформироваться в выходное высокое напряжение любым способом, приемлемым по КПД и прочим характеристикам.

Насколько я понял, прибор запитан от аккумулятора 12 В, т.е. ток 500 А — естественно, такой номинал надо разветвлением непосредственно от входных клемм сразу поделить до разумных для печатного монтажа пределов.

Под это годится любой соответствующий многофазный понижающий стабилизатор, с тем лишь отличием от стандарта, что выход каждой его фазы (т.е. ток) надо подать не на выходной конденсатор, а на отдельный модулятор (мост, пуш-пул и т.п.) в пределе отдельного трансформатора, которыми поднять напряжение до входного рабочего напряжения первого трансформатора вышеописанного преобразователя, т.е. токи с этих трансформаторов снова сложатся в один только непосредственно на его первичке (всё это в основном следствия "трансформаторной природы", т.е. кратновитковости и неменееодновитковости).

Ещё раз обращаю внимание, что все трансформаторы у каскадных схем — это по сути трансформаторы тока, и выходной конденсатор один, на выходе, никаких промежуточных конденсаторов нет.

В результате, схема выглядит как ограниченный по току и полностью защищённый от КЗ обычный понижающий стабилизатор с 70 кВ до нужного напряжения.

Уважаемый Plain,

благодарю Вас за интересный ответ!

Действительно в моей схеме имеется три трансформаторных тора, которые далее питают умножители, которые, в свою очередь заряжают некоторую выходную емкость, номинал который сейчас составляет 0.5мкФ на 30кВ, но есть и 20нФ на 70кВ, и куча других схожих номиналов.

Питание системы от бензогенератора, 220В, то есть особо токи больше 20А не наблюдаются.

Понятно, что питание трансформаторов организовано так, что выпрямленные переменные 220В (310В) подаются на полный мост.

Когда схема проектировалась, я думал о 10-20 трансформаторах, но меня остановили несколько моментов...

1. если трансформаторы маленькие (диаметр тора порядка 40мм) технологически будет сложно сделать все так, что статические 70кВ между обмотками не пробьются. У масла пробойное 40-50кВ на мм, но желательно иметь 2-3-х кратный запас, то есть между обмотками у меня должно быть гарантированно 5мм, то есть сам транс должен быть хотя бы 60-70мм диаметром. Пусть транс с выходными 7кВ технологически реально построить, и таких трансов надо всего-то 10 штук. Пусть он займет 12х12х5см. Будет уже больше, чем у меня сейчас, хотя сравнимо.

2. Мне довольно сложно было достичь 600кГц на полномостовой схеме, из-за скорости срабатывания мосфетов, а при переходе на кучу маленьких трансов надо будет повышать частоту и дальше. На вскидку, надо будет иметь 30В на виток, при площади феррита с 1кв см, феррит будет насыщаться при 400кГц, но, реально, нормально работать только на 1мГц. Да и потери на "плохонамотанность" при 10 витках будут большими...

3. эту кучу трансформаторов сильно близко друг к другу не положешь, будут мешать друг другу, это тоже не добавляет конструктива к системе...

Очень хотелось бы, чтобы Вы, Плайн, прокоментировали эти моменты. Как мне кажется, моя схема все-таки более компактна и технологически проста. Единственно, номиналы умножителя, конечно у меня очень дорогие, но и в Вашей схеме с 10-20 выпрямителями без дорогущих ВВ диодов не обойтись...

Вы продолжаете читать каждую пятую строчку, поэтому общение выходит не очень интересное.

Если вкратце повторить пропущенные мимо четыре, то я Вам предложил отказаться от масла, поскольку посчитал, что с маслом вопрос вроде как уже решён — водно-морозно-битумно-железобетонно и т.п. — что оно не годится. Ан нет, живо курило. Стало быть, это я виноват в накатывании простыни, что так жестоко в Вас с ним ошибся.

Ну и, в общем.

Вы вроде как примитивно заряжаете конденсатор, а вроде как из курса средней школы известно, что это надо делать током. Однако, Ваша схема официально заряжает этот конденсатор напряжением. Но поскольку, возвращаясь к средней школе, это противоречит законам природы, схема всё-таки заряжает пресловутый конденсатор током, являясь, ввиду напрочь отсутствия в ней дросселей, резистором, ч.т.д.