이론 및 AC 공진 충전의 예,

공 진 충전

유도 ballasted 공급에 걸쳐 탱크 커패시터의 연결 공 진 회로 만듭니다.

아래 그래프 "일치" 32nF 탱크 커패시터 10kv/100mA 네온 사인 변압기의 주파수 응답을 표시합니다. 이 커패시터는 정확히 50 Hz 라인 주파수에서 공 진 회로 형성 하기 위해 의도적으로 선정 되었다.

C 같은 선택은 F = 1 / 2*pi*sqrt(L*C) = 50 Hz.

위쪽 그래프에서 빨간 선 정상 개방 회로 전압을 변압기에서 보여줍니다. 녹색 선 때 커패시터 그것에 걸쳐 연결 되 고 공명은 변압기에 걸쳐 최종 전압을 보여 줍니다. 이와 같은 주파수 응답 그래프 다른 공급 주파수와 전압 변화 하는 방법을 보여 줍니다.

라인 주파수 50 Hz에 접근에 어떻게 전압 변압기의 정상 개방 회로 전압 상승 통지. 최대 다음 50hz, 전압에서 발생 빈도가 더욱 증가 멀리 떨어지면. (50Hz 전원 사용 하는 경우 거의 200kv의 최종 전압 시뮬레이션 예측! 실제로, 변압기 또는 축전기의 실패 전에 막을 거 라고 긴 공명 상승 효과 높은 전압을 개발할 수 있습니다.)

하단 그래프는 변압기에 의해 공급 되는 전류 공 진 회로의 형성에 의해 영향을 보여 줍니다. 일반 네온 제공할 수 및 녹색 선 보여줍니다 다른 공급 주파수에서 "일치" 콘덴서에 공급 되는 전류 현재 단락 레드 라인 쇼.

어떻게 전류는 정격된 전류 아래 라인 주파수가 50 Hz 이상 또는 이하가 될 때 알 수 있습니다. 주파수에서 양쪽 순환 50 Hz의 전류 정격 변압기의 전류 100ma와 같습니다. 라인 주파수 50 Hz에 접근 증가 순환 하는 현재. 거의 2 앰프 50 Hz에서 예측 하는 시뮬레이션. 이것은 20 번 현재 shunted 변압기 단락 회로에 허용 하도록 설계 하 고 권선의 파괴적인 열 귀 착될 것 이다.

모두 이러한 그래프에서 어떤 일이 표시는 최악의 경우 때는 일치 커패시터 사용 됩니다 그리고 NO 스파크 간격 어딘가에가 에너지를 위해 제공 하. 적절 하 게 설정된 스파크 간격을 사용 하는 경우는 다음 에너지 정기적으로 발생 하기 전에 전압 공 진 시스템에서 제거 것과 전류 같은 피해 수준으로 만들 수 있다.

이 예는 포함 여기 때문에 4 가지 방법을 보여 줍니다:-

1. 그것은 정확 하 게 사용 하는 가까운 커패시터를 사용 하 여 "일치" 크기 경우 과도 한 전압 상승 방지를 위해 안전 간격 설정 얼마나 중요 한지 보여준다.

2. 탱크 커패시턴스 효과적으로 공 진 주파수 근처 밸러스트 인덕턴스 밖으로 취소를 보여줍니다. 50 Hz에서이 예제에서 전류는 2A 권선 저항으로 전류 제한의 결과입니다. 마그네틱 션트의 유도 ballasting 효과 제거 됩니다.

3. 그것은 현재도 불구 하 고 동력 시스템에서 아직 촬영 되 고 공급에서 얻을 것입니다 보여줍니다. (커패시터를 방전 스파크 간격 없습니다입니다.) 현재 흐르는 반응 전류 이며 공급의 긍정적이 고 부정적인 사이클에 의해 반대 방향으로 충전 "sloshing" 탱크 커패시터와 에너지를 나타냅니다.

4. 스파크 갭의 효과 출시 하기 전에 LC 공 진 응답의 "형태"를 보여줍니다.

올바르게 설정된 스파크 간격의 추가 여전히 현재 증가 충전의 혜택을 받고 하는 동안 허용 전압 상승의 양을 제한 합니다.

공명 충전 네온 사인 변압기와 유도 ballasted 전력 변압기 자리를 차지할 수 있습니다. 유일한 차이점은 밸러스트 네온 변압기에 내장 되어있습니다. 그러나 전력 변압기,, 훨씬 낮은 내부 손실이 있다. 이 결과 높은 Q 값과 더 강한 전압 및 current 공명 주파수 주위 상승.

공명 상승 효과의 강도 때문에 그것은 항상 정확 하 게 라인 주파수에서 공 진을 일으키는 원인이 되는 "일치" 커패시터를 사용 하는 것. 아래 그래프는 "공 진 보다는 더 작은"를 사용 하 여 효과 보여 줍니다 및 동일한 10kv/100mA 네온에 "공 진 보다 더 큰" 커패시터 공급. (여전히 공급 없는 스파크 간격 연결, 탱크 커패시터만 있다.)

1 호선 보여 줍니다 128nF 캡 (4 x "Matched" 크기) Fres = 25.0 Hz
2 호선 보여 줍니다 64nF 캡 (2 x "Matched" 크기) Fres = 35.4 Hz
3 보여 줍니다 32nF 캡 (1 x "Matched" 크기) Fres = 50.0 Hz
라인 4 보여 줍니다 (1/2 "Matched" 크기) 16nF 캡 Fres = 70.7 Hz
5 호선 보여 줍니다 8nF 캡 (1/4 "Matched" 크기) Fres = 100 Hz

하얀 십자가 표시 마지막 스파크 갭은 결 석 하는 경우 50hz 전원 공 진 상승으로 인해 발생 하는 전압 또는 해 고 하지. 전압 상승 되는지는 "일치" 크기의 커패시터와 낮은 쉽습니다. 변압기 및 콘덴서 스파크 간격 설정 해 너무 넓은 경우이 과전압이 생존의 기회가 할 수 있습니다. 일치 하는 모자와 선 3 스파크 간격 불발 하는 경우 특정 죽음 상황을 나타냅니다!

화이트 라인 1 및 2의 일치 된 크기 보다 더 큰 커패시터를 사용 하 여 효과 보여에 십자가. 커패시터는 더 큰 만든 전압 0을 향해 경향이 있다. (공급 덜 큰 커패시터를 충전 할 수 있는 되 고 있습니다.)

화이트 라인 4와 5 일치 된 크기 보다 작은 커패시터를 사용 하 여 효과 보기에 십자가. 커패시터는 작은 이루어집니다 하는 전압 변압기의 정상 개방 회로 등급 쪽으로 경향이 있다. (트랜스포머 되 고 더 가볍게 로드 됩니다.)

2 특별 한 경우를 나타냅니다. "일치" 커패시터 값 x 2 50 Hz에서 아무 공 상승 원인과 최종 전압은 변압기의 개방 회로 전압 수 일반적으로 것과 같습니다. 아니 전압 하는 결과 공급 주파수 상승 유일한 커패시터 값 이며 검사 "유도 킥" 별도 섹션 아래에 이러한 이유로 사용 됩니다.

만들기 위해 키 테슬라 코일 전원 공급 장치에 공명 상승의 사용은 더 이상 그냥 원하는 전압 증가 달성. 이것은 100 BPS 동기 로타리 스파크 갭의 신중 하 게 설정 하 여 행 해질 수 있다. 공명 충전 시스템에서 에너지와 밸러스트 인덕턴스와 변압기에 의해 전원이 공급 주기 마다 건물 탱크 커패시터 사이 sloshes. 회전 간격의 발사 지점 탱크 콘덴서에서는 동안 상당한 양의 에너지 충전 시스템에서 제거 되도록 설정 해야 합니다. 이 에너지 좋은 스파크를 생산 테슬라 코일 1 차 권선에 들어가고 위험한 수준으로 하늘 rocketing에서 충전 시스템에 에너지를 방지 합니다.

100 BPS 동기 회전 간격의 두 개의 서로 다른 타이밍 (단계 설정)의 결과 다음과 같습니다.

이 첫 번째 그래프 로타리 위상 올바르게 설정 됩니다. 커패시터는 높은 충분 한 전압 충전, 비록 발사 지점 너무 늦 었 고 너무 멀리 전압 피크 후 발생 합니다. 결과적으로 약간의 에너지 공명 충전 회로에서 제거 되 고 전압 밀리초만 위험한 수준까지 상승.

회전 단계 아래 그래프에서 최적의 위치에 가까운 설정 됩니다. 첫째, 전압 눈금 보다 현실적인 지금은 알 수 있습니다. 스파크 간격의 피크 전압 커패시터 이며 테슬라 코일 시스템으로 더 많은 전력을 제공 한다 때 발사 이다. 많은 에너지 간격의 모든 발사 커패시터에서 제거 되 고, 때문에 충전 회로에 최대 에너지 건설으로 인해 거의 공 상승이입니다.

이러한 예제 사이 로타리 타이밍 차이가 2ms이 하 고 좋은 안전 간격 공 진 전압 상승 클램프를 고용 하지 하는 경우 첫 번째 경우 치명적일 것 이라고 볼 수 쉽습니다. 실제로 좋은 로타리 설정 것이 위의 두 예제 사이 어딘가에 거짓말을. 구성 요소는 섬세 하 고 과전압을 최소화 해야 합니다 경우 타이밍 하단 케이스에 가까이 있을 것입니다. 구성 요소는 강력 하 고 더 과전압 허용 될 수 더 공명 상승 가져오고 최고의 예제에 더 가까이 이동 하는 타이밍 지연 수 있습니다. 100 BPS 갭 지의 위상 변경으로 주의 일을이 해야 매우 강력한 공 진 상승 및 높은 전류 어떤 조합을 줄!

스파크 간격 misfires

공 진 전압 상승 시간 (소요시간을 구축, 전압)에 번성 하기 때문에 무슨 일이 경우 우리의 스파크 간격을 실수로 놓칠를 발사 고려 가치가 있다. 회전 간격 misfires 전극 정렬 되어 다음 번 때까지 또 다른 해 고 될 수 없습니다. 즉 한 발사 놓친 탱크 커패시터의 방전 사이의 긴 두 번은 하 고 이로써 반지 최대 높은 전압을 전압.

컴퓨터 기반 시뮬레이션 패키지 PSpice 이상적와 같은 ac 것입니다 무엇을 예측tually 비싼 부품의 위험 없이 그런 상황에서 일어나는. 아래 그래프는 올바르게 설정의 효과 보여 줍니다. 100 BPS 동기 회전 간격을 하는 t에 사격 실패 160ms =. 이 시점에서 시스템에서 제거 되지 않은 에너지 충전 시스템에 유지 되 고 스파크 갭의 다음 해에 더 높은 전압을 발생.

어디 발사는 놓 쳤 지만 커패시터 전압 스윙 다시 적극적으로 다음 발사 하기 전에 훨씬 증가 포지티브 전압을 향하고 실제 지점에서 아무 과전압은 알 수 있습니다. 여기 전압 스파이크 탱크 커패시터 및 트랜스포머에 의해 본 일반 피크 전압 두 번 주위 이며 소폭 별된 구성 요소를 위험을 나타내는 수 있습니다.

이 예제에서는 사용 하 여 라인 주파수에서 매우 강한 공명에 게 제공 하는 "일치" 커패시터와 상당한 과전압 발생 한 놓친된 발사 후 note. 스파크 간격이 너무 넓은 설정 되어 있고 여러 인접 부재 중된 발생 하는 경우 다음 전압 일어날 것 이다 더 높은 여전히. 따라서 그는 올바르게 안전 간격 설정 특히 저속 로타리를 함께 사용 하면 일치 된 커패시터를 사용 하는 경우 장착.

200 BPS 동기 로타리는 더 많은 잘못 된 단계 설정 및 누락된 발생의 관용 이다. 이 때문에 200 BPS에서 공 진 시스템 배나 자주 배출 됩니다. 그러나 어떤 공명 빌드-최대 발생할 수 있는 절반 따라서 시간 불리가 있다이 너무. 다른 섹션에서 자세히 설명 합니다.

넓은 정적 격차

만 로타리 스파크 간격을 통합 하는 시스템에 공명 충전 적용 되지 않습니다. 공명 충전는 넓은 정적 갭 수 발생 하 고 좋은 성능을 제공 하는 수단 이다.

밀접 하 게 간격 둔된 정적 스파크 간격 공급 주기 당 여러 번 재충전 탱크 커패시터를 일으키는 상대적으로 낮은 전압에서 실행 됩니다. 그래프에서 시뮬레이션 아래 실행 14Kv (바로 아래는 트랜스포머의 최대 개방 회로 전압 이것은 혼자 변압기에 걸쳐 연결 해 그냥 것 이다 그래서.)에 화재를 정적 격차 세트로 정적 격차의 발생은 상당히 엉뚱한, 공급의 절반 사이클 당 대략 2 3 발생. 이 엉뚱한 발사 아주 정상입니다. 이 경우 평균 발사 속도 250 BPS 약 이다.

고정 간격 아래 그래프에서 "오픈 업" 변압기의 정상적인 최대 출력 전압 보다 높은 22KV, 화재 했다. 발생 사이의 시간은 더 큰 있도록 그것만 공 상승으로 인해 발생할 수 있습니다. 이 경우에 반 사이클 당 1 및 2 발생 사이 평균. 따라서 평균 휴식 속도 약 150 BPS 감소 했다. 그러나 각 플레이 에너지 증가 해 고 전압으로 인해 증가 했다.

발생 전압 위의 예제에서 이전 예제 보다 57% 이다. 탱크 콘덴서에 저장 된 에너지는 전압의 제곱에 따라 증가, 이후 뱅 에너지는 2.46 배는 첫 번째 예제에서. 하지만 두 번째 예제에서 발사 속도가 낮습니다. 사실 발사 속도 대략 250 이전 예제에서에 비해 150. 요약 하자면, 2.46 배 증가 뱅 에너지 발생 했습니다 정적 격차를 확대 하 고이 0.6 배 변경 발사 속도 약 50%의 전력 처리량의 전반적인 증가 제공! 그 때문에 넓은 정적 스파크 간격이 좋은 성능을 제공 하지만 또한 허용 되려면 큰 공 진 전압이 상승 하 여 구성 요소를 강조.

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