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29 nov, 2022 1213 Visto Autore: Razza Rabbani

Discutere le applicazioni del generatore di impulsi

Un dispositivo che genera picchi di tensione o corrente molto brevi è noto come un generatore di impulsi SUG255. Potrebbe suddividere questi gadget in due categorie: tensione impulsiva e generatori di corrente.
I fulmini e le sovratensioni di commutazione possono danneggiare l'infrastruttura elettrica. Pertanto è importante valutare la sua resilienza utilizzando tensioni impulsive elevate. Alcuni esperimenti di fisica nucleare fanno persino uso di tensioni di impulso a fronte ripido.
Non solo tecnologie come laser, fusione termonucleare e dispositivi al plasma necessitano di elevate correnti impulsive per i test, ma anche molte altre.

Generatori di impulsi
I picchi di tensione rappresentano un problema significativo per ogni dispositivo elettronico e sono la peggiore paura di ogni progettista di circuiti. Il termine "impulso" è ampiamente utilizzato per descrivere questi picchi di tensione, che sono normalmente misurati nell'ordine dei kilovolt e durano solo pochi microsecondi.
Il fulmine è un esempio di un fenomeno naturale che genera una tensione impulsiva, che può essere identificata dal suo caratteristico tempo di caduta alto o basso seguito da un tempo di salita molto alto della tensione. I nostri prodotti devono essere testati per la resilienza contro la tensione impulsiva poiché potrebbe causare guasti catastrofici nelle apparecchiature elettriche.
Qui, un dispositivo chiamato generatore di tensione impulsiva produce brevi picchi di tensione o corrente molto elevata all'interno di un ambiente di test attentamente monitorato. Lo scopo e il funzionamento di un generatore di tensione a impulsi sono discussi qui. Di conseguenza, entriamo in azione.
Come accennato in precedenza, an generatore di impulsi crea picchi molto brevi, ad altissima tensione o ad alta corrente. Di conseguenza, ci sono due distinti generatori di impulsi: quelli che producono un picco di tensione e quelli che hanno un'onda di corrente. Ma qui parleremo di generatori di tensione ad impulso.

Generatore di tensione impulsiva
Un insieme di condensatori, resistori e spinterometri costituisce un generatore di tensione impulsiva. Dopo essere stati caricati in parallelo tramite resistori da una sorgente di corrente continua ad alta tensione, i condensatori vengono collegati in serie e scaricati tramite un oggetto di prova tramite una scarica simultanea degli spinterometri.
Lo spinterometro scarica la corrente impulsiva tramite resistenze, induttanze e l'oggetto in prova. Il generatore di impulsi di corrente comprende numerosi condensatori che vengono caricati in parallelo da una sorgente di corrente continua ad alta tensione, bassa corrente.
I test dei trasformatori, i test della corrente impulsiva degli scaricatori di sovratensione e persino i componenti delle turbine eoliche o degli aeroplani sono test specializzati che possono essere eseguiti utilizzando generatori di tensione impulsivi personalizzati. A causa della natura modulare del sistema, può essere utilizzato in vari contesti, comprese le strutture di produzione e ricerca e sviluppo.

Generatore di Marx
Tra questi c'è il generatore Marx perché Erwin Otto Marx lo suggerì inizialmente nel 1923. Più condensatori vengono caricati in parallelo utilizzando resistori, simulando una sorgente di corrente continua ad alta tensione, quindi collegati in serie e scaricati tramite un oggetto di prova con una singola scintilla attraverso gli spinterometri.
Lo spinterometro scarica la corrente impulsiva tramite resistenze, induttanze e un oggetto di prova in parallelo dopo essere stato caricato da una sorgente di corrente continua ad alta tensione, bassa corrente.

Circuito del generatore di impulsi
I generatori di tensione impulsiva utilizzano una versione ottimizzata del circuito moltiplicatore di Marx. Man mano che il generatore avanza attraverso le sue fasi, vengono applicate tensioni CC positive e negative fino a 100 kV attraverso spinterometri che collegano la serie di condensatori a impulsi del generatore in serie, generando impulsi elettrici.
I resistori anteriori e di coda negli stadi del generatore consentono di regolare con precisione i tempi di salita e discesa degli impulsi approssimativamente a doppio esponenziale. Le induttanze interne sono mantenute basse e la tensione viene modellata uniformemente mantenendo corto il circuito di scarica.

Componenti del generatore di tensione ad impulso
Quattro colonne in plastica rinforzata con fibra di vetro forniscono l'isolamento dei componenti interni del generatore di impulsi. Ogni stadio del generatore è strutturalmente solido, grazie a telai rettangolari. Ogni terzo stadio ha una piattaforma pieghevole a cui può accedere per sostituire i resistori.
Una scala isolata fornisce un accesso sicuro a queste piattaforme nelle fasi del generatore. Per garantire che gli spinterometri di commutazione in tutte le fasi abbiano sempre aria pulita per un innesco affidabile, sono spesso alloggiati in una quinta colonna isolante con una piccola sovrapressione dell'aria.
Le caratteristiche di sicurezza del generatore di prova includono due sezionatori di terra e due funi di terra motorizzate, che cortocircuitano tutti i condensatori di impulso quando il generatore di impulsi è spento.

LISUN ha il generatore di impulsi della migliore qualità per il test della tensione di impulso.

Generatore di impulsi

Figura: Generatore di impulsi

Costruzione del generatore di impulsi
Deve caricare la capacità di impulso C1 di an generatore di impulsi SUG255 da una fonte di corrente continua (CC). Un raddrizzatore e un trasformatore elevatore costituiscono l'alimentazione. Per evitare che gli effetti di precompressione all'interno degli isolamenti influenzino la resistenza alla rottura, la durata della carica dovrebbe durare almeno da 3 a 10 secondi. Questo perché ogni applicazione di tensione lascia dietro di sé effetti preionizzanti.
La ricarica tramite sorgente CC regolata a tiristori è ora un'opzione pratica. Vari materiali resistivi, inclusi filo, liquido e compositi (carbonio, ecc.), possono essere usati per costruire i resistori.
Pertanto, per questo scopo vengono utilizzate le resistenze a filo avvolto non induttive relativamente costose. Dal punto di vista dell'oscillazione del circuito, sono considerati abbastanza adeguati.
Questi resistori devono essere posizionati in modo da poter essere rapidamente sostituiti con altri nuovi poiché le loro esigenze di carica possono variare a seconda dell'onda prodotta. I condensatori scelti per l'utilizzo in un generatore di impulsi hanno un impatto significativo sul suo design.
Convenzionalmente vengono utilizzati condensatori ad alta velocità di scarica con isolamento in carta oleata. È pratica comune sostituire l'olio materiale con fluidi speciali con maggiore permittività per ottenere la stessa capacità con un condensatore più piccolo.
Uno dei vantaggi di questo design è che consente di impilare i condensatori in una colonna verticale. Ogni stadio è separato dal successivo da supporti che imitano la forma dei condensatori ma sono privi del dielettrico.
Gli spazi tra le sfere di connessione sono impilati orizzontalmente sui bracci e vengono modificati utilizzando un motore e un indicatore sotto controllo remoto. Gli spinterometri cascano perfettamente con questa configurazione grazie al loro reciproco irraggiamento.
Quando si utilizzano le giuste miscele di gas, le prestazioni di commutazione migliorano. Quando il generatore di impulsi non è in uso, i condensatori devono essere scaricati a terra. A causa dei fenomeni di rilassamento, i condensatori CC possono accumulare rapidamente grandi tensioni dopo essere stati cortocircuitati per un breve periodo.

Procedura
Ecco la procedura completa spiegata bene.

  1. Dopo aver caricato il sito Web, gli utenti vedranno una rappresentazione simulata in 3D di IVG nel frame di destra.
  2. Lo schema circuitale comparabile del simulatore può essere visto al passaggio del mouse.
  3. Se l'utente preferisce utilizzare le impostazioni predefinite, va bene. Può eseguire l'esperimento con le impostazioni predefinite o qualsiasi altro valore ritenuto appropriato dal ricercatore.
  4. Trascinando il mouse, è possibile esaminare ogni componente della configurazione del test del generatore di tensione ad impulso. Per esplorare IVG più a fondo, puoi anche scorrere il mouse per ingrandire.
  5. Dopo aver considerato attentamente l'IVG, decidere la tensione e la distanza tra le sfere.
  6. Per avviare l'esperimento, premere il pulsante.
  7. Successivamente, apri l'interruttore di terra per alimentare l'IVG e sarai in grado di vederlo nell'ambiente virtuale.
  8. Deve caricare i condensatori del generatore selezionando il pulsante Carica condensatore. Il periodo di carica del condensatore è mostrato come una barra nell'angolo in basso a sinistra del simulatore.
  9. Puoi vedere se si è verificato o meno un guasto e come funziona IVG facendo clic sul pulsante del generatore di trigger.
  10. Al termine, mostrerà il grafico corrispondente. L'utente riceverà un messaggio di allarme diverso a seconda che vi sia resistenza o flashover tra gli spazi tra le sfere. Esaminare attentamente la forma d'onda per vedere come si sposta al variare dei parametri. Inoltre, le onde create per resist e flashover sono distinte.
  11. Tieni premuto il pulsante del mouse e passa il mouse sopra l'onda per vedere l'uscita di tensione dipendente dal tempo. Può manipolare la forma d'onda per esaminarla più in dettaglio trascinandola o utilizzando i controlli Zoom avanti/Zoom indietro.
  12. Una volta determinati i tempi iniziali e finali, è possibile confrontare l'onda d'impulso prodotta con una tipica onda d'impulso di commutazione.

Caratteristiche del generatore di tensione impulsiva

  1. Può apportare modifiche in modo rapido e semplice per soddisfare varie esigenze di test. Poiché i resistori anteriore e posteriore sono identici in lunghezza, è possibile scambiarli per una maggiore versatilità di test e intervallo di carico.
  2. Hardware di facile utilizzo poiché informatizzato.
  3. L'alimentazione in ingresso del sistema è controllata da un interruttore di potenza principale nell'armadio del regolatore di tensione. La protezione da sovraccarico per il sistema è gestita principalmente da questo interruttore.
  4. Controllare i circuiti di alimentazione vengono attivati ​​premendo il pulsante di accensione. Il suo scopo è garantire che solo gli utenti approvati possano accedere al sistema di test. C'è una luce di stato per farti sapere come stanno andando le cose.
  5. Aiuta a prevenire i danni causati da improvvise variazioni di tensione e condizioni di sovratensione/sovracorrente.
  6. I parametri di ricarica selezionabili dall'utente includono l'alta tensione e il tempo di ricarica, che possono essere adattati a condizioni di test specifiche. L'utente può personalizzare il periodo di carica da 15 a 120 secondi e la tensione in modo che corrisponda alle specifiche del generatore di impulsi.

Applicazioni del generatore di impulsi di tensione
L'uso principale per il generatore di impulsi SUG255 il circuito sta testando dispositivi ad alta tensione. Il generatore di tensione a impulsi viene utilizzato per testare una varietà di dispositivi di protezione da sovratensione, inclusi parafulmini, fusibili, diodi e altri tipi di dispositivi di protezione da sovratensione.
Non solo il circuito del generatore di impulsi è utile nell'industria dei test, ma è anche un'apparecchiatura vitale utilizzata nelle indagini di fisica nucleare e nelle industrie di laser, fusione e produzione di dispositivi al plasma.
La modellazione degli impatti dei fulmini sugli ingranaggi della linea elettrica e sulle industrie aeronautiche viene eseguita con l'assistenza del generatore di impulsi. Inoltre, viene utilizzato nelle macchine X-Ray e Z. I circuiti del generatore di impulsi vengono utilizzati anche per testare varie applicazioni, compreso l'isolamento di componenti elettrici.
Può simulare fulmini e sovratensioni di commutazione con dispositivi di test degli impulsi, che possono generare tensioni impulsive in rapida successione. IEC, ANSI/IEEE e altri standard nazionali delineano l'ambito di queste applicazioni.
Allo stesso modo, i generatori di impulsi di corrente, o "Impulse Test Sets", sono ampiamente disponibili per l'uso nei test degli scaricatori di sovratensione. Sono state fornite apparecchiature di prova ad impulsi per i settori della compatibilità elettromagnetica (EMC), dell'avionica e della difesa LISUN per molti anni.

Altre applicazioni
Qui troverai molte altre applicazioni di an generatore di impulsi.

  1. Test del materiale e delle proprietà dielettriche di cavi e isolanti sottoposti a fulmini a 1.2/50 s e 8/20 s
  2. Usando un martello per rompere i diamanti grezzi per la mineralogia
  3. Laser CO2 con frequenza di ripetizione e potenza di uscita estremamente elevate
  4. Alimentazione di linee di trasmissione a piastre parallele utilizzando un generatore di impulsi elettromagnetici
  5. Filo del ponte in fiamme
  6. Centrali nucleari che utilizzano l'iniezione di elettroni
  7. Acceleratori con correnti lineari di un chiloampere
  8. Iniezione e produzione di corrente
  9. Produzione di raggi X in un lampo
  10. Produzione di impulsi elettronici
  11. Il pericolo di esplosioni di munizioni incustodite
  12. Sorgente dell'impulso elettromagnetico nucleare
  13. Generazione del fuoco al plasma
  14. Generazione assiale di plasma per iniezione
  15. La capacità di rimuovere il software dalla CPU di un computer o di un altro circuito di controllo in remoto

Vantaggi dell'utilizzo del generatore di impulsi

  1. L'aumento estremamente rapido della frequenza cardiaca per la categoria di stress Turn/Turn
  2. Tasso di recidiva modificabile e percentuale di tempo tra le pause
  3. In grado di fornire avvolgimenti e statori molto capacitivi
  4. La forma d'onda in uscita è completamente modulabile.
  5. Uscita di corrente elevata superiore a quella dei generatori di tensione ad impulso esistenti disponibili in commercio.
  6. Design compatto e poco ingombrante per l'utilizzo in laboratorio
  7. A causa della bassa autoinduttanza del sistema di test della tensione impulsiva, gli impulsi che produce hanno un piccolo overshoot.
  8. Può utilizzare il meccanismo per produrre correnti impulsive se lo si desidera.
  9. Grazie al design aperto del generatore e all'archiviazione interna delle resistenze, la configurazione per la linea di prodotti G richiede molto meno tempo rispetto alle soluzioni della concorrenza.
  10. Combinando il punto di connessione con altre tecnologie che consentono di risparmiare tempo e spazio, si aprono ancora più opzioni.

Lisun Instruments Limited è stata trovata da LISUN GROUP in 2003. LISUN sistema di qualità è stato rigorosamente certificato da ISO9001:2015. Come Socio CIE, LISUN i prodotti sono progettati sulla base di CIE, IEC e altri standard internazionali o nazionali. Tutti i prodotti hanno superato il certificato CE e sono stati autenticati dal laboratorio di terze parti.

I nostri prodotti principali sono GoniofotometroSfera IntegrativaSpettroradiometroGeneratore di sovratensioniPistole simulatore ESDRicevitore EMIApparecchiatura di collaudo EMCTester di sicurezza elettricaCamera ambientaleCamera TemperaturaCamera climaticaCamera TermaleTest di nebbia salinaCamera di prova della polvereTest impermeabileProva RoHS (EDXRF)Test del filo incandescente ed Test della fiamma dell'ago.

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