Импульсный свет в фотографии

о накамерных вспышках, студийных моноблоках, генераторах и т.п..
Текущее время: 10 дек 2018, 13:26




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 
Автор Сообщение
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:23 
Не в сети
коллега

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:45
Сообщения: 27
Пробую Microcap 8 для моделирования электромагнитной связи.

Но простая встроеная модель - две катушки и К связь похоже считает катушки на одной оси и с пропущеным через них сердечником. После насыщения сердечника между катушками остается связь через общий контур - хоть и слабая, но ее хватает для передачи излишней мощности.

Вопрос: Как с помощью Microcap или др моделировщика (какого?) замоделить вариант двухобмоточного трансформатора с катушками на разных стержнях магнитопровода типа ПЛ с режимом сильного насыщения сердечника полем первичной обмотки ? Имхо после насыщения сердечника с таким варианте размещения обмоток связь между обмотками должна очень сильно падать.

Цель моделинга: Есть разрядная линия или какой-то мощный источник питания (накопитель), который отдает мощность сильно превышающую оптимальную мощщу разряда в лампе. Хочется попробовать повесив лампу на вторичную обмотку описаного трансформатора получить ограничение пиковой мощщи разряда в лампе с помощью прекращения передачи мощщи после насыщения сердечника и колебательного режима между первичной обмоткой и накопителем.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:24 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:27
Сообщения: 1001
Откуда: RU, Crimea, Simferopol
было бы не плохо осветить задачу, пути решения и результат.
проиллюстрировать схемой и хотя бы в общих чертах принцип работы..

просто такие темы весьма специфичны, и со старта, а тем более, если дело до этого с этим не имел, не понятно нужно (интересно) ли в это вникать вообще..

p.s.
судя из описания, вы пытаетесь сделать PFN (Pulse forming network), если так, то для чего катушки насаживать на один сердечник?


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:24 
Не в сети
коллега

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:45
Сообщения: 27
Задача простая - есть лампа - 1 кольцо внутренним диаметром около 40 мм, надо сделать питатель ее энергией мощностью порядка 0.4..1.6 МВт.

Сопротивление кольца около 0.5 Ом, напряжение должно быть около 450..900 В.

Индуктивность голой лампы в вакууме - маловата, около 0.05 микрогенри, так что при питании ее от 3..5 витковой катушки где-то рядом - получается маловата связь и протрансформировать вмеру прямоугольный импульс длительностью в сотню микросекунд не получается.

Для увеличения индуктивности подобран сердечник типа ПК (в первом посте ошибка, по буржуински UR) - UR114/78/38 ferrite.ru/uploads/pdf/products/u/B67324-G-X187-5.pdf, ним витковая индуктивность уже около 7.5 микрогенри, а если использовать половину с перекрытием пластиной - то может и побольше раза в 1.5..2.

Но индукция насыщения у материала N87 всего порядка 0.4 теслы, и при площади около 12 квадратных сантиметров он не может передавать импульс с напряженностью поля около 1 киловольт на виток в течении десятков и сотен микросекунд. Придется использовать многоимпульсный режим.

Первичная обмотка планируется порядка 3..5 витков на отдельном от лампы стержне. При подключении к ней коденсатора на требуемое напряжение и энергию - в расчетах Microcap 8 с простой К связью между обмотками в лампе получаются большие импульсы энергии во время насыщения сердечника, это похоже на расчет варианта катушек на одном стержне с неизменной связью (заданой в параметрах - порядка 0.9 или больше). Т.е. программа понимает падение индуктивности первичной обмотки из-за насыщения сердечника и рисует там импульсы тока как положено, но падение связи между обмотками она похоже не умеет так считать. Возможно придется осваивать мануал по Microcap для создания более сложной модели или как-то складывать результаты двух расчетов - с ненасыщеным и с насыщеным сердечником.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:25 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:27
Сообщения: 1001
Откуда: RU, Crimea, Simferopol
Plasmoved писал(а):
Задача простая - есть лампа - 1 кольцо внутренним диаметром около 40 мм, надо сделать питатель ее энергией мощностью порядка 0.4..1.6 МВт.
Сопротивление кольца около 0.5 Ом, напряжение должно быть около 450..900 В.

В лампе есть электроды? фото лампы есть? Это промышленная вещь?
На мой профанский взгляд, использовать трансформатор с сердечником невозможно на таких мощностях...
А какова конечная цель этой затеи?

p.s.
а это случайно не вы на фото.ру "чудо" вспышку мастерите?

http://club.foto.ru/forum/view_topic.ph ... e=l&page=2


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:26 
Не в сети
коллега

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:45
Сообщения: 27
Лампа без электродов. Так дешевле и электроды не испаряются.
Лампу сварили на заводе "стелла" у зеленограда по моему заказу. Так что типа промышленная, но с ними мало кто промышляет пока.

Мощность трансформатора теорией ограничивается имхо только на уровне когда магнитопровод перегревается выше точки кюри. Для планируемого феррита это около 200 градусов цельсия. От передачи максимум пары килоджоулей магнитопровод имхо не успеет нагреться до такой температуры за 1 пых. Ну и дальше когда плавятся или коробятся обмотки от перегрева.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:26 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:27
Сообщения: 1001
Откуда: RU, Crimea, Simferopol
Plasmoved писал(а):
Мощность трансформатора теорией ограничивается имхо только на уровне когда магнитопровод перегревается выше точки кюри
ну в общем не так... как только сердечник вошел в насыщения - дальше это уже не трансформатор.

вот в двух словах

До насыщения. Я не помню сколько точно индукция насыщения у Сталь-3, но смысл насыщения в том, что когда оно наступает, то сильно уменьшается магнитная проницаемость.
Т.е. как будто жедезного сердечника и нет вовсе.
Вот на картинке (сорри что коряво, в Пейнте рисовал) кривая намагничения.
На ней есть 3 характерный участка:
1) начальный, мю большой, но не очень.
2) линейный участок, мю максимально. на этом участке работают аудиотрансформаторы и силовые с пониженой индукцией.
3) т.н. "колено" - мю снижается, но еще достаточно велико. именно тут работают все силовые промыщленные трансформаторы, генераторы, двигатели, т.е тут максимально полезное использование сердечника.
4) насыщение - пологий участок, мю падает.

Проницаемость (мю) это грубо говоря - мю=dB/dH
Вот два отрезка, dH1 и dH2 примерно равны, но dB1 сильно больше чем dB2 - во втором случае железо в насыщении, проницаемость сильно падает. В таком состоянии, намагниченное железо что есть что его нету.


http://www.vegalab.ru/forum/attachment. ... 1263201493

из http://www.vegalab.ru/forum/showthread.php/32165-Магнитное-насыщение-металлов

в итоге - "сильную" связь обмоток вы не получите...

а существуют ли в природе аналоги того, что вы хотите сделать - в железе?


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:27 
Не в сети
коллега

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:45
Сообщения: 27
Как считать трансформаторы без насыщения известно из книжек где-то середины империи зла.

А тут использование ферросердечника планируется для ограничения передаваемой в лампу мощщи.

Физика где-то такая:

1. К первичной обмотке размагниченого сердечника подключается одинокий конденсатор со всей энергией пыха. На вторичной обмотке появляется протрансформированое напряжение и поджигает лампу. В обмотке первичной начинается нарастание тока и напряженности поля и индукции - условно линейное. Длительность этой фазы условно до несколько мкс.

2. Нарастание индукции доводит сердечник до насыщения и нарастание индукции в нем пропадает - пропадает напряжение на лампе и она тухнет почти, но ионизация в ней сохраняется еще на десяткт мкс минимум.

3. Заряда в конденсаторе еще много и он гонит ток через потерявшую большую часть индуктивности первичную обмотку - осталась индуктивность голой обмотки в вакууме или некоторой ненасыщающейся добавочной индуктивности контура. конденсатор перезаряжается в обратную полярность и ток в первичной обмотке спадает. Когда напряженность поля падает ниже напряженности насыщения начинается падение индукции в сердечнике и появляется напряжение на лампе - лампа опять светит бо в ней ионизации еще немало.

4. конденсатор перезаряжается до обратной полярности и типа опять подключен к первичной обмотке максимальным напряжением - начинается перемагничивание магнитопровода в обратную полярность опять до насыщения и продолжение свечения лампы.

Итого насыщение сердечника позволяет ограничить часть мощщи передаваемой в лампу на каждом периоде колебаний в контуре конденсатор - индуктивность первичной обмотки. Но для этого лампа и первичная обмотка должны быть на разных стержнях сердечника и большая индукция после насыщения сердечника не должна идти через контур лампы. А в Microcap 8 пока идет и ток лампы увеличивается после насыщения сердечника пропорционально току первичной обмотки.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:28 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:27
Сообщения: 1001
Откуда: RU, Crimea, Simferopol
Plasmoved писал(а):
Как считать трансформаторы без насыщения известно из книжек где-то середины империи зла.
так до конца и не понял, для чего вам эта вся затея ?
сделать во вспышке вечную лампу?
хотя во всей этой идее что то есть... но смысл так все усложнять...

p.s.
есть такие вещи как безэлектродные СВЧ лампы, может что то из технологии пригодится..
http://ru.wikipedia.org/wiki/Безэлектродная_лампа
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:8524


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:29 
Не в сети
коллега

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:45
Сообщения: 27
Совсем вечная не получится т.к. колба постепенно разрушается от процесов при вспышке.

Простую лампу проще сделать - у вспышки с такими лампами будет дольше время практической применимости. Пока еще будет существовать стеклодувное ламповое производство с откачкой и наполнением ксеноном в текущей цивилизации такую лампу можно заказать на любом производстве. И такая лампа дешевле - даже в единичном экземпляре на всю известную местной цивилизации вселенную лампа стоила около 2200 руб, а серийные ИФП от того же завода с похожим объемом стоят раза в 3 дороже. Если таких ламп заказать серию - они будут в разы дешевле электродных ламп т.к. в них нет дорогих электродов с вольфрамом.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:30 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:27
Сообщения: 1001
Откуда: RU, Crimea, Simferopol
Plasmoved писал(а):
Простую лампу проще сделать - у вспышки с такими лампами будет дольше время практической применимости.
так вы мучите себя только ради этого?
Plasmoved писал(а):
Если таких ламп заказать серию - они будут в разы дешевле электродных ламп т.к. в них нет дорогих электродов с вольфрамом.
что то я в этом крупно сомневаюсь... кроме того, не кто не запрещал пользовать дорогие электроды повторно. кроме того, в разы более сложная обвязка (отработка, материалоёмкость) нивелирует эту мизерную экономию..

целесообразность этой затеи около нулевая, на мой взгляд, но с интересом понаблюдаю за процессом.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 01:31 
Не в сети
эксперт

Зарегистрирован: 25 сен 2012, 22:00
Сообщения: 8720
Думаю, Plasmoved из таких людей, которым интересно идти непроторенной дорожкой и прокладывать её для других. Поддержим его труды, чем сможем.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: не присутствуют


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

При использовании материалов сайта ПРЯМАЯ ссылка на источник impulsite.ru обязательна!


Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group