Leistungstreiber für Ferrittrafo

Für HV-Trafos, Kaskaden, Coilguns, Induktionsheizer und Ähnliches.

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Phoenix6478
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Hallo kilovolt und Norbi

Vielen Dank für eure Inputs :)

@kilovolt

Mit deiner Aussage, dass theoretische Berechnung nie komplett mit der Praxis übereinstimmen, hast du natürlich vollkomen recht. Es gibt einfach so viele Parameter, die man nie wissen kann. Aber trotzdem hat meiner Meinung nach die Mathematik eine wichtige Rolle in der Elektronik, weil damit gute Herannäherungen an die Realität möglich sind. Eine DRSSTC z.b. kann man auch nicht einfach ohne Berechnungen bauen, weil man ja die Resonanzfrequenz der Sekundärspule vor dem Bau ungefähr wissen muss.

Bei der Eingangsstromüberwachung fürchte ich, dass es dann sehr schnell geht. Wobei, wenn man sich die BH Kurve von dem N87 Material ansieht, kommt die Sättigung relativ langsam:
Screenshot_20190315-122401.jpg
@Norbi:

Die geringe Windungszahl habe ich nicht aufgrund der Ausgangsspannung, sondern aufgrund des hohen Primärstromes. Wenn ich mehr Windungen draufmache, steigt die Induktivität quadratisch mit der Windungszahl an, und es fließt viel weniger Strom. Weniger Strom bedeutet weniger Leistung und kleinere Arcs. Der Kern bleibt auch nahe der Sättigung kalt, weil er sehr massiv ist und viel thermische Masse hat. Zusätzlich sind die Laufzeiten auch kurz. Vieleicht sieht man es auf den Bildern nicht so, aber der Kern ist echt gigantisch:
20180716_091745.jpg
Ich würde sagen, ich habe jetzt einfach den Kern leistungsmäßig voll ausgenützt. Wenn ich jetzt nämlich 7 Windungen anstatt 8 haben möchte, muss ich die Frequenz von 20 auf 23kHz erhöhen, damit der Kern nicht sättigt. Eine Erhöhung der Frequenz führt aber zu einer Erhöhung des Blindwiderstandes der Primärspule und dadurch zu weniger Stromfluss. Schlussendlich sind dann zwischen 8 Windungen bei 20kHz und 7 Windungen bei 23kHz nur noch 10% Unterschied bei der Leistung. Mir sind 10% das Risko ehrlich gesagt nicht wert und zusätzlich kommt es bei einer höheren Frequenz zu mehr Verlusten.

Meiner Meinung nach sind die Arcs jetzt auch schon extrem genug. Ich bin sehr zufrieden mit dem Upgrade auf 3 Phasen :) Jetzt dürfte ich wohl einen der leistungsfähigsten Ferritttrafos für HV auf Youtube haben, würde ich mal meinen.

Mit besten Grüßen
Phoenix
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kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von kilovolt »

Hallo Phoenix

Ja, ohne Zweifel sind die Arcs mehr als genug gross :shock: Jeder, der etwas anderes sagt, soll zuerst mal etwas in der Grössenordnung auf die Beine stellen. Es gehört auch eine gute Portion Mut dazu, ein Setup bei solchen Leistungen zu betreiben. Wenn es da knallt, dann richtig, das weiss jeder, der schonmal was gosses gebaut hat. Eines ist klar: Auf dieses Setup kannst Du mit Fug und Recht stolz sein, es ist wirklich super geworden! Auch der Dreiphasen-Variac wird dir garantiert noch viele gute Dienste erweisen in Zukunft. So etwas baut man nicht nur für ein Projekt, das zahlt sich immer wieder aus. In diesem Sinne: All thumbs up!!! :headbang:

Danke für's vorstellen und dokumentieren.

Beste Grüsse
kilovolt
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Phoenix6478
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Hallo kilovolt :)

Vielen Dank für das große und nette Lob :awesome:

Wenn man daneben steht, ist es nochmal um einiges extremer, als wie im Video. Das kennst du auch bestimmt von deiner Kaskade. Das mit der Gefahr ist absolut richtig, über 700 Joule bei 640V dürften schon reichen, um einen Brick zu sprengen. Dann fliegen Teile herum und es gibt einen lauten Knall, auf den man nicht vorbereitet ist. Darum trage ich immer einen Gehörschutz und eine Schutzbrille, wenn das Teil Bögen produziert.

Bei deiner Kaskade ist die Sache noch viel gefährlicher, weil die Spannungen so extrem hoch sind und sehr leicht Wege einschlagen, die sie nicht sollten. Hier hab ich eine viel geringere Spannung, dafür aber massig Strom.

Vielen Dank nochmal für die Komplimente :)

Mit herzlichen Grüßen
Phoenix
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Phoenix6478
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

So, ich hab jetzt ein neues Wandlerkonzept gebastelt: Einen Resonanzwandler.

Ich bin inzwischen sicher, was den letzten Brick gekillt hat. Das Zünden des Lichtbogens verursacht logischerweise durch den sekundären Kurzschluss des Trafos einen Abfall der Induktivität. Dadurch kommt es bei direkter Ansteuerung mit einem Rechtecksignal zu einem massiven Inrush Spike, der nur durch den Brick selber auf etwa 3kA begrenzt wird. Ein paar mal geht das gut, aber wenns zu viel wird nimmts den IGBT.

Mit einem Resonanzwandler gibts das Problem nicht, da steigt der Strom sanfter an. Hier kann man was dazu lesen, die Brücke ist nach dem Schaltplan auf dieser Seite gebaut: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Ka ... tel10.html

Der zweite Brick schaltet nichts, ich nutze nur seine leistungsfähigen Dioden im inneren. Dafür sind die Gates kurzgeschlossen. Die Dioden sind dazu da, die Spannung im Schwingkreis auf die Busspannung zu begrenzen. Dadurch wird ein Aufschwingen verhindert. Über die Dioden fließen über 100A, wenn der Schwingkreis mit exakter Resonanzfrequenz angesteuert wird, daher müssen die viel aushalten. Die Brickdioden können über 300A, die sollten diese Arbeit leisten können.

Als Resonanzkondensator dient ein MKV GTO Snubber von Epcos. Der kann zwar "nur" 80A RMS, aber für die ersten Versuche sollte das locker reichen.

Hier sind Bilder von der Brücke - ein Traum für jeden Leistungselektroniker :awesome:
20190328_173342.jpg
20190328_182158.jpg
20190328_182216.jpg
20190328_182236.jpg
Wenn alles richtig läuft, sollte es auch zu ZCS kommen, was natürlich die Bricks unheimlich entlasten würde.

Grüße
Phoenix
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Paul
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Paul »

<spaß> Phoenix, ich muss dich darauf hinweisen, dass das Hochladen pornografischer Inhalte in diesem Forum verboten ist! :trollface: </spaß>

Mal im Ernst, das Teil sieht mega fett aus, Gratulation! :awesome:
Dann schmeiß mal an den Ofen...

Gruß
Paul!
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Hallo Paul :)

Vielen Dank für Dein Lob, freut mich sehr :awesome:

Ist es erlaubt, wenn ich schwarze Zensurbalken über die Bricks und den Resonanzkondensator mache? :trollface:

Mit besten Grüßen
Phoenix
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Paul
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Paul »

Phoenix6478 hat geschrieben:Ist es erlaubt, wenn ich schwarze Zensurbalken über die Bricks und den Resonanzkondensator mache? :trollface:
Nein, das muss alles komplett verpixelt werden :hihi:

EDIT: Um mal was produktives beizusteuern: Wo bekommt man diese fetten kurzen Litzengeflechtpeitschen her, die du da am Reso-Cap hast?
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Diese Kabel sind unter dem Begriff "Erdungsseil" zu finden. Die werden normalerweise bei Erdungsstangen verwendet als Verbindung zur Erdungsklemme. Finden tut man die bei mehreren Händlern, aber hier ist ein Beispiel: https://www.conrad.at/de/kupfererdungss ... 24988.html

Das Kabel ist extremst feindrähtig und sehr flexibel. Quasi wie Lautsprecherkabel, aber viel dicker und dicker isoliert.

Grüße
Phoenix
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kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von kilovolt »

Wow Phoenix, das ist echt ein wunderschöner Anblick! :awesome:
Die Erdungskabel sind sehr cool, werde ich vieleicht auch mal irgendwo einsetzen. Bis jetzt habe ich für sowas immer Starterkabel genommen, die haben auch einen anständigen Querschnitt und sind teils auf den Flohmärkten sehr günstig zu haben, aber das hier sieht dann halt schon viel professioneller aus, super! Danke für's Zeigen.

Bin schon gespannt, wie Deine Erfahrungen mit dem Resonanzwandler aussehen.

Beste Grüsse
kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Hallo kilovolt

Danke für die nette Antwort :)

Die Erdungsseile kann ich Dir echt empfehlen, die sind Top. Das hier ist jetzt ein 25mm^2. Bei meiner DRSSTC nutze ich genau das gleiche Kabel, um die Abgriffklemme mit dem MMC zu verbinden.

Grüße
Phoenix
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Ich hab heute wieder den Trafo eingebaut, das Teil sieht immer extremer aus :hihi:
20190329_193950.jpg
Schön langsam muss ich mal einen Test wagen.

Grüße
Phoenix
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kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von kilovolt »

Sehr gut, und jetzt hast du sogar noch ne Strommessung eingebaut, wie ich sehe :headbang: Lass es knistern und brennen, Phoenix :-)

Gruss kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Gut erkannt, das ist ein kaskadierter CT wie von der DRSSTC ;)

Wenn alles klappt, wird es hoffentlich ganz ordentlich und vielleicht auch bei über 20kW knistern...

Grüße
Phoenix
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kilovolt
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von kilovolt »

Du machst mir langsam Angst, Phoenix :) :shock: :shock: :headbang:
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Re: Leistungstreiber für Ferrittrafo

Beitrag von Phoenix6478 »

Ich muss auch zugeben, dass ich schön langsam Angst bekomme :hihi:

In letzter Zeit hatte ich mehr mit dicken Busbars zu tun, als wie mit Lötstellen :D
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