kilovolts "Zweiphasen"-Variac für 400V

[kilovolt]

Hallo Leute

Trage schon länger den Gedanken, mal einen leistungsfähigen, zweiphasigen Variac aus zwei einzelnen Einphasen-Stelltrafos zu bauen. Mir schwebte was ähnliches vor, wie es Phoenix schon gebaut und vorgestellt hat, allerdings wollte ich ganz bewusst nur zwei Phasen, weil der Trafo dann nur ca. 33kg wiegt und dennoch eine satte Dauerleistung von fast 10kVA liefern kann. Habe mich dann dazu entschieden, zwei Stück TDGC2-5KVA-Transformatoren zu kombinieren. Ein Review zu einem dieser Trafos habe ich hier mal veröffentlicht:
viewtopic.php?f=42&t=64137
Die Kosten belaufen sich auf zweimal 133 Euro für die Trafos plus Versandkosten und noch etwas Kleinmaterial für den Umbau. Man ist also mit rund 350 Euro dabei.

Hier der fertige 400V-Variac, die viel zu lange Achse wird selbstverständlich noch gekürzt:

Und hier einige Bilder der Bauphase:

Einige Einzelteile der beiden Variacs. Es ist jedoch nicht alles abgebildet.

Auf dem folgenden Bild sieht man einen der Variacs, dessen Grundplate ich bereits etwas bearbeitet hatte. Von unten durch die Füsse ragen M8-Schrauben in die oben sichtbaren M8-Gewindehülsen. In diese Gewindehülsen kommen später M8-Gewindestangen, welche die Grundplatte des oberen Variacs halten.

Für das Achsverbindungsstück kam mir dann der Zufall zuhilfe, denn ich hatte noch ein mittig gebohrtes Akuminiumstück mit richtigem Durchmesser rumliegen. Dort habe ich dann vier M4-Gewinde reingeschnitten. Das hält bombensicher. Ja ich weiss, unschön, drei unterschiedliche Schraubentypen für eine Anwendung

Hier die Grundplatte mit montierten Gewindestangen:

Vorbereiteter, unterer Trafo mit Gehäuse. Wie man unschwer erkennen kann, müssen hier die beiden Haltegriffe und das Spannungslabel entfernt werden.

Die Grundplatte des oberen Trafos wird direkt auf dem unteren Variac befestigt mit den aus dem unteren Trafo herausragenden Gewindestangen. Man sieht hier auch das bereits befestigte Achsverbindungsstück. Die Gewindestange, welche ich ursprünglich als obere Achse nehmen wollte, war schlussendlich dann doch minim zu kurz, deshalb habe ich dann das originale Achsstück des zweiten Trafos verbaut, welches man in den nachfolgenden Bildern sieht.

Oberer Trafo montiert:

Nun noch den Abgriff befestigt:

Der Rest war dann schnell gemacht. Noch die obere Gehäuseschale montiert mit den originalen Schrauben und Bohrungen, dann noch das Anschlussterminal festgeschraubt und den Drehgriff angebracht, fertig.

Der Umbau war insgesamt viel einfacher, als ich dachte. Natürlich hätte man auch ebenso problemlos noch einen dritten Variac für ein echtes Dreiphasensystem hinzufügen können, aber wie gesagt, das wäre mir dann zu schwer und unhandlich geworden. Das hier ist perfekt für meine Anwendungen. Die Anschlussterminals werde ich wohl so belassen, wie sie sind, denn so kann ich den Trafo entweder als 0...400V / 20A-Variac verwenden oder aber in Parallelschaltung mit 0...230V / 40A.

Interessant könnte dieser Trafo werden, wenn ich später mal die Vollbrücke für den Röntgentrafo auf 400V umbaue. Dann lassen sich nämlich zwei Röntgentrafos in Serie ansteuern und HV-seitig parallel schalten. Damit steht dann fast die doppelte Leistung für das Kaskadensetup zur Verfügung. Nur die Dioden der Kaskade machen mir da noch etwas Sorgen

Auch für die Speisung des 15kV/400V-Verteiltrafos könnte der 400V-Variac gute Dienste leisten, mal sehen.

Vielen Dank für Euer geschätztes Interesse.
Beste Grüsse
kilovolt

[Multi-kv]

Hallo kilovolt,

ist doch prima geworden! Freut mich, dass es so gut und einfach geklappt hat
Solche Wellenkupplungen gibt es übrigens auch relativ günstig fix und fertig in den passenden Größen zu kaufen: 163638712513

Habe mir da auch gleich mal verschiedene Größenverianten bestellt. Brauche die u.a. für eine Achsverlängerung von einem 10-Gang-Poti für meine
noch zu bauende Töpferscheibe. Finde keinen passenden Fußschalter als Gaspedal, da ich einen bestimmten Widerstandswert für die Ansteuerung meines Buckconverters brauche.

Für einen 3-Phasen-Variac gibts ja auch fertige Modelle mit durchgehender Achse - die sind im Prinzip genauso aufgebaut nur mit einem durchgehenden Gehäuse natürlich. Das gibt jedenfalls schon mal eine sehr ordentliche Leistung für jede Art von HV-Experiment!
Bin schon sehr gespannt, wie Dein nächstes Kaskadensetup aussehen wird. Da es jetzt schon in allen Ecken funkt - obwohl Du sicher noch nicht auf 100% aufgedreht hast - würde ich alle empfindliche Elektronik in gutem Sicherheitsabstand unterbringen

Schöne Feiertage!

[kilovolt]

Hallo Multi-kv

danke vielmals für die freundlichen Worte
Ja, man kann Dreiphasenvariacs fertig so kaufen, aber leider sind die Preise absolut jenseits von dem, was ich für sowas bezahlen wollen würde. Wenn man es selber zusammenklopft, dann geht das schon sehr viel günstiger und man kann es genau so machen, wie man es schlussendlich möchte. Leistungsstarke Zweiphasenvariacs scheint es in China zwar auch zu geben, aber offenbar nicht unbedingt in unseren Breitengraden. Für mich kam daher nur der Selbstbau infrage, denn ich wollte wie gesagt keinen Dreiphasenstack, sonst wäre das ganze zu schwer geworden für den Alltag.

Danke auch für den Tipp mit den fertigen Wellenkupplungen. Leider ist es oftmals etwas schwieriger, in der Schweiz an etwas spezielleres Material ranzukommen, und im Ausland bestellen geht zwar, aber dauert lange und kostet meist mehr Versandkosten, als das Material wert ist

Was ich noch machen muss, ist eine zweiphasige Einschaltstrombegrenzung. Es ist jedesmal etwas Glücksache, ob der 20A-Automat hält oder nicht beim Einschalten.

Beste Grüsse und an alle frohe Festtage
kilovolt

[Phoenix6478]

Hallo kilovolt

Der Variac ist echt super geworden, gratuliere

Ist schon super das bei diesen Variacs ein Gehäuse dabei ist, ich habe bei meinem 3 phasigen bis jetzt keines. Dementsprechend muss man immer etwas aufpassen wo man hinfässt

Der Variac wird Dir bestimmt super Dienste leisten, vor allem auch in der Parallelschaltung. Diese Idee hatte ich bei mir auch schon, da müsste man eine Schaltung mit Schützen implementieren, damit das automatisch geht. Dann könnte man auch kleinere Spannungen bei mehr Strom ziehen, wie man es öfters braucht.

Grüße
Phoenix

[kilovolt]

Hallo Phoenix

danke vielmals!
Mittlerweile habe ich die Achse noch gekürzt und nun gefällt mir der 400V-Variac auch ganz gut. Einschaltstrombegrenzung und Absicherung werde ich wohl extern vorsehen, das muss ich mir noch überlegen.

Wie gut es mit der Parallelschaltung klappt, muss ich erst noch testen. Das geht natürlich nur dann, wenn die Ausgangsspannungen bei allen Positionen auch einigermassen übereinstimmen. Dazu werde ich dann wohl mal eine Parallelschaltung versuchen und zwischen die beiden Phasen ein A-Meter reinhängen. Dann sieht man sehr schnell, wenn es Ausgleichströme zwischen den beiden Stelltrafos gibt.

Für mich steht jedoch die Funktion als 400V-Variac ohnehin im Vordergrund, denn einen grossen 230V-Variac mit 28A hab ich schon.

Ein herzlicher Gruss @All
kilovolt

[EL12]

Sieht fast so aus, als ob die beiden Variac's schon immer zusammen waren. Wart nur, in einem Halben Jahr gibt es diesen Aufbau dann auch direkt bei den Chinesen zu kaufen:mrgreen:
Falls du z.B so eine Wellenkupplung wieder mal brauchst, könnte ich dir auch schnell so etwas drehen...

[kilovolt]

Hallo EL12

wow, danke vielmals für das supernette Angebot für das Drehen einer Wellenkupplung Das ist wirklich supernett von Deiner Seite, ganz herzlichen Dank! Dann bist Du beruflich in der Mechanik resp. Metallverarbeitung tätig? Das ist toll! Gerade mechanische Aspekte bei Projekten fallen mir immer am schwersten. Super, wenn man jemanden kennt, den man evt. in einem besonders schwierigen Fall mal fragen darf

Ich befürchte, dass die Zweiphasenanwendung für die meisten Anwender nicht wirklich interessant ist. Entweder einphasig oder gleich dreiphasig, ist wohl die allgemeine Devise. Wenn dreiphasig nicht so schwer würde, hätte ich wohl auch gleich auf dreiphasig gemacht, so wie Phoenix vor einiger Zeit. Die Konstruktion mit den Gewindestangen hab ich auch ihm abgekupfert

Ein herzlicher Gruss
kilovolt

[EL12]

Danke, nein Beruflich arbeite ich mit Holz. Ich habe allerdings seit einiger zeit eine Drehbank und bin gerade eine konventionelle Fräsmaschine am bauen...
Ich kenne das Problem gut, man ist an einem Projekt dran, und dann fehlt einem dieses eine Teil, welches man (hätte man die richtige Maschine dafür) einfach schnell machen könnte. Du kannst dich also gerne bei mir melden, wenn du mal in dieser Situation bist (die Drehbank fasst Werkstücke bis 200 X 600 mm oder länger, wenn dünner als 20,5 mm)

[kilovolt]

Hallo EL12

Das ist wirklich sehr nett, danke sehr für Dein grosszügiges Angebot. Gratuliere auch zur selbstgebauten Fräsmaschine! Bei mir ist nicht nur das fehlende Equipment das Problem, sondern generell die fehlenden Kenntnisse in der Metallverarbeitung. In mechanischen Angelegenheiten bin ich leider ziemlich schwach Hat halt jeder so seine Schwerpunkte, bei mir ist es eher Elektronik.

Beste Grüsse
kilovolt

[Mofi]

Hey kilovolt!

1A Arbeit, sieht großartig aus! Und du sagst, du hättest nur bescheidene hanwerkliche Fähigkeiten
Wenn du damit, und dem 2ten Röntgentrafo deine Kaskade befeuerst, reicht das zur
Grüße, Mofi.

[kilovolt]

Hallo Mofi

Danke vielmals für den netten Kommentar. Es stimmt leider schon, dass handwerkliche Fähigkeiten bei mir nicht so ausgeprägt sind, wenn ich mit anderen vergleiche. Klar kann ich mal eine Säge oder einen Bohrer zur Hand nehmen, aber Präzision und im Allgemienen Metallbearbeitung ist nicht mein Ding. Die Bohrungen auf der Bodenplatte des oberen Transformators musste ich beispielsweise noch etwas ausfeilen, weil es sonst nicht gepasst hätte Gibt halt einfach immer Dinge, die einem gut liegen und andere, für die man kämpfen muss, um sie auch nur halbwegs zu beherrschen. Das macht mir aber nichts aus. Wenn man die eigenen Stärken und Schwächen mal erkannt hat, ist es eine gute Übung, sich auch mal in Gebieten zu bewegen, die einem nicht direkt in die Wiege gelegt wurden

Wegen dem Befeuern der Kaskade mit zwei Röntgentrafos bin ich etwas hin- und hergerissen. Auf der einen Seite würde es mich brennend interessieren, wie die Lichtbögen mit doppeltem Strom daherkommen, auf der anderen Seite fürchte ich um das Leben der unteren Diodenstränge (habe keine solchen Ersatzdioden mehr). Mal sehen, zuerst muss ich ja ohnehin mal die Brücke aufrüsten, das alleine kann sicher noch nicht schaden. Evt. baue ich auch gleich eine komplett neue Brücke, das wäre die Alternative.

Zuerst bin ich aber gespannt auf Dein vielversprechendes Kaskadensetup!

Beste Grüsse
kilovolt