Hochvolt-Kondensator per Controller-Signal zu einer Spule zusammen schalten (Schwingkreis)

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    • Hochvolt-Kondensator per Controller-Signal zu einer Spule zusammen schalten (Schwingkreis)

      Vielleicht weiß jemand was ein Stoßspannungs-Prüfgerät ist.

      Im Prinzip wird ein bipolarer Kondensator auf eine vorgegebene Spannung geladen, die in einer DIN festgelegt ist (z.B. 1200V).
      Dann schaltet man den Kondensator an eine Spule, so dass ein Parallel-Schwingkreis entsteht.
      Durch den geladenen Kondensator und die Spule entsteht so eine gedämpfte Schwingung.

      Diese Schwingung wird normalerweise oszillografiert.

      Meine Frage ist, wie schalte ich den Kondensator an die Spule dran, beziehungsweise trenne das wieder.
      Ein Relay prellt und hat vermutlich mit den hohen Spannungen auch ein Problem.

      Hat jemand eine Idee, wie man das lösen könnte?

      The post was edited 1 time, last by Mitch64 ().

    • Der Kondensator und die Spule sollen einen Parallelschwingkreis bilden, wenn sie verbunden sind.
      D.h. die Schwingung soll frei schwingen können, bis die Energie im Kondensator "verbraucht" ist.
      Die Schwingung ist symetrisch. Schwingt also ins positive und ins negative.

      Der "Schalter", der Den Kondensator mit der Spule verbindet muss also in beide Richtungen leiten können.
      Sowas wie ein Triac.

      Wenn aber im Schwingkreis beim Nulldurchgang der Strom nicht fließen kann, wird es vermutlich Spannungssprünge geben.
      Die Schwingung wäre kein Sinus mehr und die Frequenz verzerrt.

      Die IGBT's, die ich eben bei Reichelt nachgeschlagen habe, hatten zw. C und E eine Diode. Sind daher also nicht für Rückwärtsspannung geeignet.
      Auch die Kennlinien oder Maxwerte sprechen da nicht von neg. CE-Spannung.

      Diese elektronischen SSR Relay's können, wenn für Wechselspannung ausgelegt, auch negativ leiten.
      Weiß aber nicht, ob es die für diese Spannungen gäbe und wie es da im Nulldurchgang aussieht. Könnte aber funktionieren.

    • Oder meint ihr evtl eine Laufzeitkette, da werden abwechseld Kondensatoren und Spulen in Reihe geschaltet und bilden eine Laufzeitkette die eine definierte Impulszeit ergibt wenn am Ende der Kette ein Schalter ( Tyratron oder Tyristor )die Kette
      entläd.
      braucht man für sehr hohe Impulsenergieen z.b. Radargeräte oder ähnliches.

      Gruß,
      Manfred

    • Das mit der Funkenstrecke habe ich auch gelesen, aber da lässt sich ja die Spannung am Schwingkreis kaum kontrollieren.
      Deswegen eine definierte Spannung und dann den Schwingkreis aktivieren.


      Mit dem SSR-Relay müsste man probieren.
      Ich weiß aber nicht, wie sich das um den Nullpunkt verhält.
      Meistens sind die auch nur auf Netzfrequenz ausgelegt, hab ich gesehen.



      Aber vielleicht kann man den Spieß auch umdrehen.
      Schwingkreis ist permanent verbunden und für die Messung wird die Prüfspannung kurz, aber ausreichend Lange auf den Schwingkreis gegeben.
      So hätte er die Sollspannung, und kann ungedämpft schwingen. Dann wäre das Nulldurchgangs-Problem weg.


      Dafür kämen vermutlich neue Probleme.
      Wie lange wäre jetzt ausreichend lange?
      Bei zu kurzer Ladung ist der Kondensator nicht voll. Bei zu lange, fließt schon Strom in der Spule und der Kondensator erreicht möglicherweise die Sollspannung nicht.


      Inzwischen habe ich interessante Schaltungen gefunden, wie man das verbinden kann. Aber die haben alle den Nachteil, dass mindestens eine Diode im Zweig ist.
      Wie sich das nun Schlussendlich auf das Ergebnis auswirkt weiß ich nicht. Müsste man probieren.

    • Weiß zwar nicht genau was mit dem Hochvolt Schwingkreis gemacht werden soll, erinnere mich nur an meine Elektronikerzeit in der ich Frequenzumrichter und sogar 40 KVA Rundsteuersender repariert etc habe. Da gab es auch Hochvoltkondensatoren, Schwingkreise die mit Thyistoren geschaltet wurden. Bin seit 20 Jahren aus den Dingen raus, habe auch keine Pläne mehr zur Verfügung. Neuerdings werden diese Rundsteuersender nicht mehr mit Tyristoren sondern IGBT betrieben, wie aus dieser Doku ersichtlich.

      landisgyr.de/webfoo/wp-content…Sender-Broschuere-DEa.pdf
      Analog zu ähnlichen Schwingkreisen in Hochvolttechnik fallen mir Sender für Amateurfunk ein. Ob sich da mehr Schaltungsdetails finden lassen als für Rundsteuertechnik könnte probiert werden.

    • Tyristor und Relais parallel, der Tyristor leitet in der Zeit, wo das Relais prellt. Kann natürlich sein, das beim ersten Schließen des Relais der Tyristor löscht. Oder einfach mehrere Relais parallel.
      Raum für Notizen

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    • Um mal etwas Licht rein zu bringen...
      Ich arbeite in einem Unternehmen, das Geräte zur Stoßspannungsprüfung im Bereich bis 50kV entwickelt und anbietet.
      Bei der Stoßspannungsprüfung wird (wie bereits erwähnt) ein großer HV Stoßkondensator (zu. B. 100nF) auf die Prüfspannung aufgeladen. Parallel zum Prüfling liegt dann schon der kleine Schwingkondensator (z. B. 10nF). Zum Aufschalten des Stoßkondensators wurden früher gerne Thyristoren verwendet, da sie den Vorteil haben, bei Strom Null automatisch zu sperren und die Schwingung zwischen Schwingkondensator und Prüfling ausklingt. Die Prüflinge sind in der Regel Statore von Elektromotoren. Da heute durchweg Elektromotoren an Umrichtern betrieben werden, an denen hohe und steile Spannungsspitzen entstehen, sind die Thyristoren zu langsam. Daher werden zunehmend IGBTs oder MOSFETs als schnellere Schalter verwendet. Hier muss man natürlich dann per Ansteuerung dafür sorgen, den Schalter rechtzeitig wieder zu sperren.
      Wir entwickeln unsere Schalter mittlerweile selber.
      Es gibt aber einen sehr guten Hersteller, der sich damit perfekt auskennt und auch Sonderwünsche in Stückzahl 1 herstellen kann. Dabei handelt es sich um die Firma Behlke.
      Hoffe etwas helfen zu können.

    • tschoeatsch wrote:

      Tyristor und Relais parallel, der Tyristor leitet in der Zeit, wo das Relais prellt.
      Vom Gedanken her ein interessanter Ansatz.
      Es müsste dann aber eher ein Triac sein. Weil der Strom im Schwingkreis hin und her pendelt.

      Duesentrieb72 wrote:

      Bei der Stoßspannungsprüfung wird (wie bereits erwähnt) ein großer HV Stoßkondensator (zu. B. 100nF) auf die Prüfspannung aufgeladen. Parallel zum Prüfling liegt dann schon der kleine Schwingkondensator (z. B. 10nF). Zum Aufschalten des Stoßkondensators wurden früher gerne Thyristoren verwendet, da sie den Vorteil haben, bei Strom Null automatisch zu sperren und die Schwingung zwischen Schwingkondensator und Prüfling ausklingt
      Das ist auch eine coole Idee. Den Schwingkreis schon fertig zu haben und nur die Spannung aufschalten. Da muss man erst mal drauf kommen.

      Hier waren ja ofters mal die Anregungen, ein Solid State Relais zu verwenden. Aber die sind bestimmt auch zu langsam? Oder habt ihr Varianten mit Solid State Relais in Verwendung?

    • Ich habe die Schaltung aus Post #16 mal aufgebaut, um zu prüfen, ob das funktioniert.
      Natürlich habe ich anstelle der 1200V einfach mal 30V genommen.
      Anstelle des Thyristor's hab ich einen Triac genommen, weil nix anderes da war.
      Triac mit 5V über 22nF gezündet.

      Leider funktioniert das so nicht.
      Der Triac bleibt leitend. D.h. es zeigt sich keine gedämpfte Schwingung mit der Resonanzfrequenz.

      Die Ursache liegt vermutlich darin begründet, dass sich, bis der C2 geladen hat, der Spulenstrom soweit aufgebaut hat, dass der Haltestrom vom Triac bereits zu groß wurde. Der Triac macht dann nicht mehr zu und so hat dann die Strombegrenzung (200mA) angeschlagen.

      Erst beim Trennen der Spannung zum Thyristor trat diese Schwingung auf.

      Muss mal noch bissel experimentieren.

    • So, ich denke ich habe ein Ergebnis.

      So hatte ich mir das Ausschwingen vorgestellt:
      DS1Z_QuickPrint1.png

      Im Beispiel mit 30V Prüfspannung.

      Und hier die verwendete Schaltung:
      Stoss-Spannung.GIF
      Der Schalter S1 dient zum Laden des Kondensators C1. Während dieser Zeit darf die Triggerspannung nicht angelegt sein. Sonst raucht's.
      Zum Triggern muss der Schalter, was auch ein Relay sein kann, geöffnet werden. Erst dann kann eine 5V Spannung zum Durchschalten angelegt werden. Den Widerstand R1 habe ich einfach mal eingezeichnet, er soll als Strombegrenzung beim Laden des C1 dienen und kann angepasst werden. Im Versuch habe ich ihn nicht verwendet.

      Interessanter weise waren hier beim Nulldurchgang keinerlei Effekte / Verzerrungen zu sehen.

      Eine Frage zum Ansteuern des Triac. Wie viel Volt kann man da auf das Gate legen und muss man einen strom-begrenzenden Widerstand einsetzen?
      Hatte versehentlich 5V drauf gelegt, aber dem Triac (TIC206D) scheint das nicht geschadet zu haben. Dabei waren mehr Schwingungen zu sehen wie mit Vorwiderstand.
      Files

      The post was edited 1 time, last by Mitch64 ().

    • Die Kurve sieht ganz gut aus :thumbup:
      Was ist denn Dein Ziel überhaupt ?
      ELV hatte mal so etwas im Angebot um Windungsschlüsse in Zeilentrafos zu finden.
      Ich muss mal nach der Schaltung schauen...
      Edit:
      Das Ding hieß WSP 1000 - Windungsschluß-Prüfgerät
      Arbeitete mit 10-15V und schaltete langsam mit einem BD246

      The post was edited 1 time, last by Duesentrieb72: Ergänzung ().