Kumpulan Bahan Kuliah & Tugas Teknik Elektro: Pembangkitan tegangan tinggi impuls

Pembangkitan tegangan tinggi impuls

merupakan arah gelombang yang biasanya memiliki naik cepat ke nilai puncak dan perlahan-lahan jatuh ke nol, yaitu dapat dinyatakan dengan persamaan

Persamaan di atas merupakan arah gelombang yang biasanya memiliki naik cepat ke nilai puncak dan perlahan-lahan jatuh ke nol.

Rangkaian untuk gelombang Impuls

Solusi persamaan :

ÒJumlah dari akar :

ÒHasil dari akar :

Generator Impuls bertingkat-Rangkaian Max

cicuit Marx adalah gelombang dorongan untuk membentuk rangkaian eksternal terhubung ke unit kapasitor

Rangkaian Max mengubah sirkuit yang ditampilkan, di mana resistansi R1 dan R2 digabungkan dalam unit. R₁ dibagi n menjadi beberapa bagian sama dengan R1 / n dan dimasukkan ke dalam seri dengan celah G. juga menghemat ruang, dan biaya berkurang. Namun, dalam kasus waveshape harus bervariasi secara luas, variasi menjadi sulit. Manfaat tambahan yang diperoleh dengan menyebarkan R1 dan R2 dalam unit ini adalah bahwa kontrol resistor yang lebih kecil dalam ukuran dan efisiensi (Vo / nV) tinggi.

Scematic sirkuit diagram Marx :

Biasanya hambatan Rs dipilih untuk membatasi pengisian pengisian sekitar 5-10 mA, dan generator kapasitansi C dipilih seperti bahwa produk CR adalah sekitar 10-an sebentar. Gap jarak dipilih sedemikian sehingga tegangan rincian kesenjangan G lebih besar bahwa pengisian tegangan V Jadi, semua dibebankan kapasitansi dengan tegangan V di sekitar satu menit. Ketika generator impuls akan rendah, kesenjangan G dibuat untuk memicu lebih dalam hubungannya dengan beberapa cara eksternal. Jadi, semua kapasitor C dapat dihubungkan secara seri dan kapasitansi beban atau debit ke dalam spesimen. waktu debit CR1ln konstan (untuk tahap n) akan sangat sangat kecil (microsecond), dibandingkan dengan waktu pengisian konstan CR akan beberapa detik. Oleh karena itu, debit tidak terjadi melalui resistor pengisian Rs.

Komponen-Komponen dari generator Impuls multistage.

Sebuah generator impuls multistage memerlukan beberapa bagian komponen untuk fleksibilitas dan untuk produksi waveshape requred. Ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

ÒD.c charging set

Unit pengisian harus mampu memberikan polaritas tegangan dc variabel untuk generator untuk mengisi nilai kapasitor yang diperlukan.

ÒPengisian Resistor

Ini akan menjadi non-resistor induktif bernilai tinggi ohm tinggi sekitar 10-10 pound. Setiap resistor akan dirancang untuk memiliki tegangan maksimum antara 50 dan 100kV.

ÒGenerator kapasitor dan percikan celah

Ini disusun secara vertikal satu di atas yang lain dengan semua percikan graps paralel. Beberapa didesain untuk pengisian dan pemakaian kapasitor hubung singkat operations.On mati, kapasitor akan mampu menyediakan 10kA saat ini. Spark gap biasanya akan bola atau belahan 10-25 cm. berakhir silinder Kadang-kadang bola dengan pusat dukungan juga dapat digunakan.

ÒBentuk gelombang Resistor dan Kapasitor

Resistor akan jenis non-induktif dari cedera dan harus mampu melakukan impuls arus 1000 A atau lebih. Setiap resistor akan dirancang untuk tegangan maksimum 50 sampai 100 kV. Resistensi adalah isolasi luka bifilar induktif atau lembaran tipis non-rata. Dalam beberapa kasus, mereka luka di yhin pembentuk silinder dan benar-benar tertutup. Kapasitor dapat minyak atau gas kapasitansi beban tekanan diisi dengan satu sampai 10mF. Modern generator impuls Resistor mereka telah membentuk gelombang internal-termasuk dengan fleksibilitas untuk menambahkan resistor tambahan di luar, saat generator perubahan kapasitansi (dengan koneksi seri paralel untuk mendapatkan rating energi yang diinginkan pada tegangan uji yang diberikan). generator seperti mengoptimalkan rangkaian resistor. Sebuah tegangan generator impuls komersial dengan menggunakan enam set resistor dari 1,0 ohm ke 160 ohm dengan kombinasi yang berbeda (dengan maksimal dua resistor pada satu waktu) sebagai nilai resistansi bervariasi dari 0,7 ohm ke 235 ohm per fasa diperoleh, yang mencakup sangat energi besar dan uji stres.

ÒSistem Triggering

Ini terdiri dari memicu percikan celah menyebabkan kerusakan pada ketidaksetaraan (6,5 detik)

Òpembagi tegangan

pembagi tegangan kapasitor baik dampede atau jenis resistor dan sebuah osiloskop dengan pengaturan perekaman disediakan untuk mengukur tegangan pada spesimen. Kadang-kadang lingkup kesenjangan yang juga disediakan untuk tujuan kalibrasi (lihat bab 7 untuk detail)

Pembangkitan Switching Surges

Switching surge

adalah durasi singkat tegangan transient yang dihasilkan dalam sistem karena tiba-tiba membuka atau menutup sakelar atau pemutus sirkuit atau membusur dalam kesalahan dalam sistem.

Bentuk gelombang ini tidak unik. Berosilasi tegangan gelombang sementara atau mungkin osilasi teredam gelombang frekuensi berkisar antara beberapa ratus hertz hertz untuk beberapa kilo.

Uji bertingkat set untuk pengujian tegangan tinggi

Òa.c pengujian transformator

dengan rating power secara berkelanjutan waktu singkat antara 3-5 kVA, peringkat sekitar 150%. Unit ini dapat menjadi salah satu transformator tunggal untuk 100 kV (rms), atau dua atau tiga unit yang terhubung di kaskade dengan tegangan sampai 300 kV (rms)

Òd.c unit

AC transformator dengan unit penyearah dan penambahan kapasitor filter, dengan riak dalam faktor-faktor yang diukur adalah kurang dari 5% dan penurunan tegangan atau peraturan kurang dari 10%. untuk output fasa-tunggal dari sekitar 100kV DC adalah satu set. DC set Doubler tersedia sebagai unit multistage dengan satu pulsa tegangan output, atau sebagai unit hingga 400kV rating quadampler dengan spesifikasi yang sama.

ÒUnit tegangan impuls

Marx seri dua sampai empat fase dapat diasumsikan untuk menggunakan unit transformator dan penyearah DC dijelaskan sebelumnya untuk tegangan output sekitar 400kV menggunakan unit penyearah fase tunggal. Bagian depan gelombang dan gelombang dari beban resistor dan kapasitor yang diperlukan ekor biasanya disediakan. Unit dirakit dengan komponen modular terpasang pada coloumns isolasi yang cocok. Unit ini biasanya memiliki efisiensi sekitar 90% tegangan

Pembangkitan Arus impuls

jika arus memiliki bentuk yang tertentu maka disebut sebagai arus impuls; salah satu kegunaannya ialah untuk mensimulasi petir dan arus hubung-singkat selama pengujian.