Mathematikers DRSSTC

Da Ich in der Letzten Zeit einige Sachen zufällig günstig bekommen konnte, bietet sich der Bau einer DRSSTC an.

Die jetzigen Daten:

-Die Sekundärspule wird auf ein DN 600 Rohr gewickelt. 2 Meter Wicklungslänge, da mehr nicht ins Auto passt. Das „perfekte“ Verhältnis von Durchmesser zu Wicklungslänge(bei mir beträgt es 3.33:1) wird dann zwar mit Füßen getreten… Aber dann ist die Güte sehr hoch (>600). Die Größe ist nötig, da ich dann günstigen 1.8 mm Aludraht verwenden kann und die Resonanzfrequenz für die Halbleiter niedrig genug bleibt.
So Ungefähr:


Ein Kasten entspricht einem Quadratmeter. :ugly_lol:

-Das Topload wird vermutlich einen Radius von einem Meter haben und eine Dicke von 50 cm. Vermutlich wird es so wie das Topload von @FelixB. aufgebaut sein.

-Der Inverter besteht aus 6 800A 1200V Halbbrücken Modulen… :ugly_lol:
Das DS:

(Das DS ist nicht auf Japanisch.)
Je 3 parallel geschaltet über 30 µF GTO Kondensatoren um den Strom zum symetrieren. Der Bus-Kondensator aus 2 450V 6800µF Kondensatoren pro IGBT-Modul bestehen. So wird er schätzungsweise aussehen. Hoffentlich finde ich noch einen Günstigen Größeren Kühlkörper…

-Das M(M)C besteht voraussichtlich aus 20 GTO-Kondensatoren für 2 µF @ 17000 V und nach DS 160Arms. Aber nach den Erfahrungen von @MaxZ eher 300-400Arms. Aber die Kapazität ist „etwas“ zu hoch, ich bin dann bei so 1.3-1.5 Primärwindungen… Viel zu wenig. Da muss noch ne bessere Lösung her. @VDX deshalb die Fragen.

-Der Treiber wird eine auf Steves UD3 Basierende THT Eigententwicklung (als MCU ein ESP32) sein, THT weil ich bei einem Fehler diesen selbst beheben können möchte und nicht auf meinen Freund mit einer Reflow Lötplatte angewiesen sein will. Alle Pläne werde ich später Veröffentlichen. Er Wird auch Alles können was der UD3 kann mit einen Zusatz: Durch hardware verhindert, das bei einem Absturz des MCU 2 IGBTs eines Moduls gleichzeitig leiten.

-Die Brücke würd mit 900V versorgt über ein Filterdrossel+Buck+Resowandler+HF-Trafo für einen guten cos phi.

-Die IGBTs werden direkt angesteuert werden.

-12+kApeak Im Primärkreis.(wenn es Funktioniert neuer Rekord oder?) :ugly_lol:

-50-70 kHz Resonanzfrequenz je nach Wicklungslänge.

-Jeder IGBT wird 10 in Serie geschaltete TVS-Dioden zum Schutz bekommen.

-Ich Plane Freewheeling um On-Times von mindestens 300ns zu erreichen.

-Die Kopplung wird bei so 0.2 liegen, wenn das zu viel ist kann ich es auch noch verringern.

Fragen:

  • Geht zur not auch ein 200x300x80 mm( wie auf dem Bild) Kühlkörper?
  • Wie sieht es mit einem 380x440x80 mm aus?
  • Die Buskapazität reicht oder?
  • So eine Spule sollte man über ein 5 Meter Kabel in einem größeren Gewässer(Neckar) erden können oder?
  • Würde es mit unlackiertem Draht gehen, wenn man 2 mm Abstand lässt und das Ganze dann Großzügig lackiert? Hat das schon mal jemand gemacht?
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Ist das deine erste Spule?
Wenn ja, warum fängst du nicht etwas kleiner an?

Nimmst du Aludraht nur wegen des Preises?
Ist der anständig isoliert?

Hast du Lack, der die Spannung und Temperaturen aushält und nicht gleich
verpufft (wie es z.B. Nitrozellulose in Zapon-Lack macht) ?

Wasser ist gar kein so guter Stromleiter, wie man oft denkt.
Das Erdreich ist da viel besser, weil da Salze drin sind, die
ionisieren. Also feuchte Erde (Erdungsstab) finde ich sinnvoller.

Das sind nur meine Gedanken, zu deinem Projekt, da ich kein
Hochspannungsfreak bin, obwohl ich auch schon Teslaspulen
und einen Funkeninduktor gewickelt habe, kann ich dir zu deinen
anderen Angaben nichts sagen.

Es wäre nicht meine erste Spule, ich habe schon einige kleine SGTCs und eine relativ kleine SSTC gebaut.
Ich habe nicht vor etwas kleiner anzufangen, da ich schon einiges an Material da habe, das sich für eine kleine Spule nicht gut verwenden lässt.
Ich nehme Aludraht vor allem des Preises wegen, 1600 Meter 1,8 mm Draht kosten 112€, bei Kupferdraht wäre das viel mehr.
Lack muss ich noch schauen welchen ich nehme, bin aber offen für Vorschläge.
Erden würde ich die Spule dann über einen Erdspieß in der Nähe von Neckar, da wo die Spule stehen kann ist es halt gepflastert.
Danke für deinen Beitrag.

An meinem früheren Wohnort gab es eine Trafowicklerei, dort bekam ich Drahtreste, die für den Besitzer zu kurz waren, aber für mich locker ausreichten, auf großen Spulen, für wenig Geld.
Klar, 1600m 1.8mm am Stück ist schon einiges, und auch nicht einfach zu handhaben.

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In meiner Umgebung gibt es sowas so weit ich weiß leider nicht…
Und bei Kupferlackdraht ware ich mit dem Schrottpreis >200€… Bei der größe.

Nichts für ungut, aber ein derartig grosses Projekt, gepaart mit offensichtlich geringer Erfahrung und wenig Wissen (zumindest lässt dies der Eingangspost vermuten), ist fast unweigerlich zum Scheitern verurteilt. Sowas endet oft einfach nur im Frust. Weniger wäre mehr.

Die Idee mit selbstlackiertem Sekundärdraht alleine ist schon ein Killerkriterium, ebenso wie die Erdung im Fluss. Auch der IGBT scheint mir aufgrund seiner lahmen Schaltzeiten ziemlich ungeeignet. Von der Stromversorgung für ein solches Monster hab ich hier auch noch nichts gelesen. Die Ideen, wie sie daherkommen, lassen darauf schliessen, dass die für ein solches Projekt zwingend nötige Erfahrung fehlt.

Gruss kilovolt

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Geringe Erfahrung habe ich zwar, aber…

  • MaxZ hat es auch ohne viel Erfahrung geschafft.
  • Ich lerne vergleichsweise sehr schnell
  • wenn das nicht so wäre würde ich nicht schon in der 9ten Klasse ein Frühstudium machen. ( ist zwar Mathematik(E-Technik ging für mich nicht))
    Hier ein Aufgabenblatt(Ich musste ein par Sachen abschneiden, die auf mich hindeuten.

wenig Wissen

Ich habe im MFK ca 3/4 aller Threads von “Teslaspulen” und “Hochspannung und Starkstrom” durchgelesen und viele Englische Quellen.

zumindest lässt dies der Eingangspost vermuten

Welche Punkte meinst du genau?
Noch ist nicht viel fix. Dazu ist das Forum dar.

Die Idee mit selbstlackiertem Sekundärdraht alleine ist schon ein Killerkriterium

Studieren geht über Probieren…

ebenso wie die Erdung im Fluss

Wie würdest du die Spule erden?

Auch der IGBT scheint mir aufgrund seiner lahmen Schaltzeiten ziemlich ungeeignet

Es gibt Leute die mit langsameren Bricks 200kHz schalten siehe hier…

Das Problem sehe ich vielmehr in der hohen Gatekapazität.

Von der Stromversorgung für ein solches Monster hab ich hier auch noch nichts gelesen

CEE 32 oder vielleicht auch CEE 63 stehen am vermutlichen Testplatz zu Verfügung.

Die Ideen, wie sie daherkommen, lassen darauf schliessen, dass die für ein solches Projekt zwingend nötige Erfahrung fehlt.

Siehe oben.

Habe mir auch ein wenig am Kopf gekratzt wegen der langsamen igbt. Aber hab ja selber letztens für den Trafo vergeblich versucht ein SKM 200 GB 128 D Modul auf 130kHz hart schalten zu lassen, sowas ist sicherlich herausfordernd.

Die Frequenz der Spule als wichtigste Information fehlt irgendwie.

Hohe Leistungen bekommt man bestimmt auch mit einer kleineren Spule verarbeitet. Zumindest 20kW Spulen gibts bei Youtube in wesentlich kleiner und viel mehr kommt nicht aus nem cee32.

Zur Erdung würde ich mal vorschlagen ein paar m² große Leitfähige Folie, verschweißten Maschendraht oder sonstwas leitfähiges auf den Boden unter die Spule und zu legen wenn du keine Erdungspfähle in den Boden bekommst.

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Also Wenn ich doch 3 Meter Wicklungslänge machen kann, was noch nicht sicher ist beträgt die Resonanzfrequenz 50 kHz.
Bei zwei Metern Wicklungslänge 70kHz.
Beides müsste auf jeden Fall gehen.
Ich weis auch nicht wie ich dass vergessen konnte…

Bei Hohen Leistungen bei kleinen Spulen ist man unweigerlich bei sehr hohen On-Times, was eine Audiomodulation schwer macht. Allerdings ist mir so eine relativ wichtig.

Zur Erdung würde ich mal vorschlagen ein paar m² große Leitfähige Folie, verschweißten Maschendraht oder sonstwas leitfähiges auf den Boden unter die Spule

Werd ich mal als letzte Lösung im Kopf behalten.
Ansonsten kann ich ja mal von verschiedenen Stellen den Widerstand zum Schutzleiter messen.

Habe mir auch ein wenig am Kopf gekratzt wegen der langsamen igbt. Aber hab ja selber letztens für den Trafo vergeblich versucht ein SKM 200 GB 128 D Modul auf 130kHz hart schalten zu lassen, sowas ist sicherlich herausfordernd.

IGBTs Schalten wenn man ZCS schaltet viel schneller, siehe oben.

Was dein Mathe-Aufgabenblatt mit diesem Projekt zu tun haben soll, verstehe ich nicht (soll das etwa ernsthaft eine Art Kompetenznachweis sein?), aber mal ganz ehrlich: Wenn ich Fragen sehe, wie sie in deinem Eingangspost stehen, kann ich dir wirklich nur empfehlen, das ganze erstmal etwas kleiner anzugehen, damit dann deine Erfahrungen zu sammeln, aus den Fehlern zu lernen und dann evt. was Grosses in Angriff zu nehmen. Du scheinst aber nicht unbedingt der Typ zu sein, der sich irgendwas sagen lässt, also ist es auch ziemlich sinnbefreit, weiterhin Perlen zu werfen. Fang den Bau der Spule an und erlebe ganz konkret und praktisch die Feinheiten, die sich aus deiner “Planung” ergeben werden. Aber sag dann bitte nicht, du wärst nicht vorgewarnt worden. Gruss kilovolt

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Also ich finde sowas schon ganz unterhaltsam, wer hat nicht angefangenen Kram im Regal liegen der irgendwie aufwändiger wurde als man zuerst annahm.

Ein wenig wundert es mich aber dass man obwohl man 1000de Euro in die Hand nehmen will (wenn es einigermaßen aussehen soll in der Größe) am Draht sparen muss…

Zuallererst ist immer ganz vernünftig sich über das Budget im klaren zu sein und eine Kostenschätzung/-berechnung zu machen, mit so ganz simplen Dingen wie einem 600er Schachtrohr in 2,5m länge, Material für die Kiste unten drunter, Elektronikkomponenten, Starkstromkabel etc. Auch Simple Mathematik sollte man nicht scheuen anzuwenden.

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Hallo und einen schönen Sonntagnachmittag, so von Teslaspulen habe ich nur sehr wenig Ahnung, am Anfang der Planung bietet doch der Raacke :keyboard: Rechner die erste Orientierung. So ne 1/2 Meter Spule ist doch ein :+1: guter Einstieg in die Materie, und man lernt am besten mit learning by doing. Auch das wickeln einer solchen Spule, mit einer Hilfsvorrichtung, bedarf einer gewissen Fertigkeit. Ohne Kupferlackdraht wird so ne Spule nie funktionieren, auch wenn das Spannungs - Maximum, je nach Abstimmung immer im obersten Teil der Spule liegt, sollte die Spannungsfestigkeit des isolierten Draht s so 1 KV sein. Hier noch nen Link zu Elektrisola Technische Daten nach Durchmessern | ELEKTRISOLA . So ne SGTC ist doch immer der ideale Einstieg, da kann man sich zuerst mal nur um die Spule kümmern, und mit einer Schaltfunkenstrecke und einigen HF Doorknob s ist die Ansteuerung auch einfacher :innocent: . Bei so Leistungen im KW Bereich, da fliegt dir nicht nur ein kleiner Mosfet um dir :ear: Ohren - platzt auf, sondern du legst dir gleich auch dein Bastellstübchen in Schutt und Asche :zap::comet::fire:. Da sollte man auch immer genau wissen was man tut, viele herzliche Grüße von axon-F.

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