Генератор импульсов постоянного тока

[Dmitry777]

не знаю точно в какой раздел это писать по этому решил что сюда это больше подходить
Помогите, пожалуйста по такому вопросу.
нужно сделать импульсным постоянные токи от 5 до 15 кА
источник токов трансформатор ОСУ-40
1) форма импульсов не важна но желательна возможность регулировки импульсов
2) возможность боле менее плавной регулировки тока
3) возможность регулировки длительности импульсов от 1 мс до 50 мс (можно пакетами с промежутком между пакетами примерно в два раза большим чем длина импульса)
или хотя бы объяснить как возможно сделать такие большие токи с такими короткими импульсами

Эта установка необходима для создания аналога SPS установки для компактирования труднокомпактируемых тугоплавких порошков.

С уважением, и надеждой на понимание,
Дмитрий

[Сухоруков Сергей]

Короткие импульсы тока большой величины можно получить от конденсаторов достаточно большой емкости. Но вот как их коммутировать? Возможно, есть такие мощные динисторы или тринисторы, которые способны пропускать такие токи. Возможно, стоит присмотреться к специальным защитным диодам, пробивающимся при определенном напряжении и шунтирующим источник перегрузки. У них тоже импульсные токи большие.

[avkmar]

У меня на работе была выпрямительная установка ВАК 12500 на ток 12,5кА, так вот там кроме мощного трансформатора стоял шкаф управления размером где то 2х1,5х1м напичканый кучей 500А тиристоров с водяным охлаждением, и это только для регулировки тока. В вашем случае, кроме выпрямления и регулировки тока нужно еще и импульсы делать, а для этого еще батарею мощных промышленных транзисторов ставить придется с управлением и защитой. Существуют транзисторы и с допустимым током 250А и даже более. Это какой огород получится. Ввиду сложности и стоимости, маловероятно что кто-то согласится это сделать, хотя теоретически все возможно. Более реально найти готовое решение.

[Dmitry777]

спасибо за ответы,
а можно более конструктивно объяснить что за чем следует делать, то есть с чего следует мне начать???

[JazMan]

спасибо за ответы,
а можно более конструктивно объяснить что за чем следует делать, то есть с чего следует мне начать???

С генератора) со всеми необходимыми регулировками.
Далее источник и могучий драйвер.

[avkmar]

Для начала нужно знать какое напряжение должно быть на выходе, какое сопротивление имеет порошок. Исходя из названия трансформатора он печной мощностью 40кВт. С него 15000А однозначно получить не удастся. Для такого тока только шины медные нужны сечением порядка 1500 мм, а здесь у вторички сечение маловато.

[Dmitry777]

Напряжение на выходе как я понимаю будет меняться в зависимости от тока смотря к каким выходам трансформатора мы подцепились; а сопротивлением порошка можно пренебречь, т.е считать что оно равно сопротивлению графитовой прессформы по которому и в основном будет течь ток который имеет удельное сопротивление 15 Ом*мм^2/м диаметром 40 и высотой 50, так что будем считать что сопротивление известно. А шины медные сечением 20 имеются (транс и шины остатки от какой-то другой установки) уже испытывали

[avkmar]

А с величиной тока вы ничего не напутали, 15000А? Для такого тока шина 20мм, это как предохранитель, ну если только для коротких импульсов или их серий с перерывами для охлаждения. Не зная подробной технологии вам маловероятно кто-то поможет, методом тыка такие вещи не делаются, нужно все рассчитывать, это не какое нибудь простое зарядное устройство для аккумулятора. Попробуйте проконсультироваться на инженерных форумах, может кто-то подобным занимался, а это форум по аудио (усилители, акустические системы, источники сигналов и все что с этим связано).

[Сухоруков Сергей]

а можно более конструктивно объяснить что за чем следует делать, то есть с чего следует мне начать???

Если отталкиваться от конденсаторов, то схема видится такой: мощное зарядное устройство (лучше генератор тока) заряжает батарею конденсаторов. Параллельно батарее включена нагрузка+защитный диод. Когда напряжение на батарее достигает значения напряжения пробоя для данного диода, он пробивается и пропускает импульс тока через себя и через нагрузку. Батарея разряжается, импульс тока прекращается. Затем всё повторяется: заряд батареи и последующий пробой диода.

[korolkov24]

Высоковольтный конденсатор, на 10кВ, разрядник, понижающий трансформатор с немагнитным зазором или обратным подмагничиванием.
Только неизвестны параметры нагрузки, выше промелькнуло что-то - нужно напряжение 180В 15000А.

[pantelei4]

Токи такого порядка работают в контактной сварке.
Вот небольшая подборка книг по ней.
http://depositfiles.com/files/sr6f28bxx

[avkmar]

Я сам, очень очень давно, учился на техника-технолога сварочного производства и рассчитывал трансы для контактной сварки. Здесь совсем другое. Нужно знать технологию: какие импульсы, пределы регулировки скважности, длительность пакетов импульсов и т.д. Тогда может что то прояснится, а так можно долго и нудно подавать различные идеи, а результата не будет.

[pantelei4]

Здесь совсем другое.

Конечно другое, человек взялся за неподъёмную для него тему...
Нужно взять и купить готовую установку, если такие бывают. А так эксперименты стануть дорого, с такими-то токами. Я сеьбе даже не представляю чем можно коммутировать 5кА, это если с высокой стороны, в своей практике тиристорами не более 1.5 кА и то там столько гемора...

[avkmar]

Я это посоветовал еще в третьем посте.

[Alex]

то есть с чего следует мне начать???

С оценки собственных возможностей сделать подобную разработку.
Далее можно перейти к приблизительному вычислению стоимости конечной установки и к стоимости разработки. Для простоты, чтобы с длинными цифрами не путаться, можно считать сразу в десятках килобаксов.

[fakel]

Следцет озаботиться механической прочностью конструкции - 15кА - разбросает шины как от взрыва

[Zerg_t]

А если поднять напругу и использовать разрядник???

[krulfa]

Задачу нужно решать от конца к началу - от силовой 15кА части, т. е. от той самой графитовой формы, и токоподводящих шин назад к источнику питания. Я бы сразу упростил задачу и проектировал управляемый источник тока, например, на 500А, но в количестве 30 шт. Так как даже если рассчитать мощный трансформатор на 15кА, то вопрос упрется в то, а кто и за какие деньги возьмется его изготовить в штучном количестве. Стоимость одного нестандартного транса на 15кА может оказаться выше стоимости 30 шт. трансформаторов на 500А, так как для изготовления последних может быть использовано стандартное оборудование, плюс отработанный процесс и оптовая скидка.

Делать нужно именно источники тока, тогда конструктивные погрешности импедансов в точке суммирования не будут мешать. 500А, с коэффициентом трансформации 3..5 - это 170...100 А, с такими токами при напряжении до 1кВ уже можно работать. Массогабаритные характеристики и компоновочную схему 30 шт. источников можно оценить на ранних этапах, при необходимости спроектировать общее охлаждение.

30 шт. хорошо еще и при эксплуатации - все сразу из строя они не выйдут, хорошо заложить возможность индивидуальной замены.

P.S. Года за два напряженной работы, задача, думаю, решается.

[avkmar]

С трансформатором 40кВА о каких 15000А вообще можно говорить, ну если только заменить вторичную обмотку на один виток сделанный шиной шириной как высота катушки, как у трансформаторов для контактной сварки, но тогда не хватит напряжения для создания такого тока. В контактной сварке нагрузкой является зажатые медный электрод - лист металла - лист металла - медный электрод.