Hallo,
ich würde gerne aus einer 15-stufigen Villardkaskade mehr Leistung
rauskitzeln, d.h. die Blitzfrequenz steigern. Bei ausreichender Frequenz
und Gleichmäßigkeit soll die Kaskade zum Funkenerodieren eingesetzt
werden.
Momentan besteht die Kaskade aus BA159 und 220
nF/600V-Folienkondensatoren.
Gespeist wird die Kaskade direkt mit Netzspannung.
Gehe ich richtig in der Annahme, dass ich die Netzspannungsfrequenz
durch gleichrichten und eine Vollbrücke steigern müsste?
Gruß
Zwei Kaskaden Gleichzeitig aufladen, wie in der oberen Schaltung. Geht
schneller als in der unteren Schaltung.
Bei einer höheren Frequenz sparst Du Kapazität und die Bauteile werden
kleiner und preiswerter.
Ralf L. schrieb:> Zwei Kaskaden Gleichzeitig aufladen, wie in der oberen Schaltung.
Normalerweise ist es üblich, die Quelle anzugeben:
Beitrag "Re: Die richtige Kapazitätswerte für Spannungsvervielfacher wählen"
Dort kann man auch sehen, um wieviel besser die symmetrische Lösung ist.
Außerdem kann man viel kleinere Kapazitäten verwenden und ist trotzdem
schneller. Und die Ausgangsspannung ist gegenüber der Quelle nicht so
groß wie in der üblichen Version, weil ja eine positive und eine
negative Spannung erzeugt werden und die Ausgangsspannung deren
Differenz ist.
ArnoR schrieb:> Normalerweise ist es üblich, die Quelle anzugeben:
Ich wollte sogar den Thread verlinken, aber ich fand die Quelle nicht
mehr. Das Bild hatte ich mir damals schon runtergeladen, deswegen konnte
ich es jetzt spontan einsetzen. Sorry :)
Es ist aber schon klar, dass bei einem Kurzschluss alle Dioden
gewechselt werden muessen. Also muessen die Dioden steckbar sein. Und
sinnvollerweise auch schon als Gruppe montiert. zB in einem DIL-28
Stecksockel. Ich wuerd sogar in Richtung ZIF Sochel gehen, wo man einen
DIL-40 mit den Dioden schon drauf einsteckt.
Funkenerodieren mit so einer Kaskade : vergiss es. Funkenerodieren
benoetigt richtig Rumms.
@ biep (Gast)
>ich würde gerne aus einer 15-stufigen Villardkaskade mehr Leistung>rauskitzeln, d.h. die Blitzfrequenz steigern. Bei ausreichender Frequenz>und Gleichmäßigkeit soll die Kaskade zum Funkenerodieren eingesetzt>werden.
Hmm.
>Momentan besteht die Kaskade aus BA159 und 220>nF/600V-Folienkondensatoren.>Gespeist wird die Kaskade direkt mit Netzspannung.
Dort liegt das Problem. 50 Hz sind nicht sonderlich viel. Da braucht man
relativ große Kondensatoren. In der Praxis werden solche Kaskaden
meistens von einem Wechselrichter mit vielen Dutzend kHz gespeist, damit
kann man DEUTLICH kleinere Kondensatoren für deutlich mehr
Ausgangsleistung nutzen.
>Gehe ich richtig in der Annahme, dass ich die Netzspannungsfrequenz>durch gleichrichten und eine Vollbrücke steigern müsste?
Ganz schön viel Information in einem Satz.
Wie bereits geschrieben, kann man eine Kaskade auch als doppelt
gespeiste Kaskade aufbauen und hat dadurch ähnlich wie beim
Brückengleichrichter den halben Ripple auf der Ausgangsspannung.
Allerdings braucht man dann auch doppelt soviele Bauteile.
Und wenn du damit wirklich Funkenerodieren willst, solltest du die
Kaskade aus einem Trenntrafo betreiben. Außerdem braucht man für
durchschlagsfeste Kaskade noch einen hochspannungsfesten
Ausgangswiderstand, damit dir die transienten Ströme beim Blitz die
Dioden und Kondensatoren nicht zerlegen. Pi mal Daumen muss der
Widerstand bei voller Ausgangsspannung den Strom auf den max. zulässigen
Pulsstrom der Dioden begrenzen, im Falle der BA159 auf 30A. Je nach
Größe der Kondensatoren ist die Kaskade automatisch kurzschlußfest, bei
50Hz und 220nF sollte das passen, man braucht keine zusätzlichen
Maßnahmen. Das kann man ja auch mal simulieren.
@Sapperlot W. (jetztnicht)
>Es ist aber schon klar, dass bei einem Kurzschluss alle Dioden>gewechselt werden muessen. Also muessen die Dioden steckbar sein.
Unsinn. Man muss die Kaskade so bauen, daß die Pulsentladungen die
Kaskade nicht schädigen. Das geht.
>Funkenerodieren mit so einer Kaskade : vergiss es. Funkenerodieren>benoetigt richtig Rumms.
Vor allem glaube ich nicht so ganz, daß man dazu 10kV braucht. Ist das
nicht eher so ähnlich wie Schweißen? D.h. eher wenig Spannung aber viel
Strom?
Falk B. schrieb:> Ist das> nicht eher so ähnlich wie Schweißen? D.h. eher wenig Spannung aber viel> Strom?
Genau! Spannung um die 100V, Strom je nach Anwendung bis 100A, dafür
aber mit genau definierten Impulsen im µs-Bereich.
Falk B. schrieb:> Allerdings braucht man dann auch doppelt soviele Bauteile.
Nö, beide Varianten brauchen bei gleicher Ein- und Ausgangsspannung
genau gleich viele Bauteile.
@ ArnoR (Gast)
>> Allerdings braucht man dann auch doppelt soviele Bauteile.>Nö, beide Varianten brauchen bei gleicher Ein- und Ausgangsspannung>genau gleich viele Bauteile.
Jaja, der ArnoR mal wieder.
Wollen wir wetten, daß eine DOPPELT gesepeiste Villardkaskade auch
DOPPELT soviele Bauteile wie eine einfache braucht? Und wir reden nicht
von irgendwelchen Sonderkonstruktionen in deinem LTSpice.
https://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade
Möge der geneigte Mitleser sein eigenes Urteil fällen (und Bauteile
zählen).
@Falk: Also für mich sieht es so aus, als ob.
Als würde eben mit dieser
Falk B. schrieb:> Sonderkonstruktion
auf geschickte Weise der andernfalls ungenutzte negative
Spannungshub genutzt - in vollem Ausmaß.
Und auch, daß man die AC-Quelle "frei herumschieben" kann.
Wo liegt der Fehler?
Falk B. schrieb:> Wollen wir wetten, daß eine DOPPELT gesepeiste Villardkaskade auch> DOPPELT soviele Bauteile wie eine einfache braucht?
Jaja, der Falk mal wieder.
Wir reden hier die ganze Zeit von dem oben gezeigten Bild bzw. dem von
mir oben verlinkten Beitrag und nicht von irgendwelchen anderen
Konstruktionen. Und da braucht der geneigte Leser gar nichts zählen, man
sieht sofort, dass bei gleicher Speisung und gleicher Bauteileanzahl die
gleiche Ausgangsspannung rauskommt, nur eben viel schneller.
Homo Habilis schrieb:> Wo liegt der Fehler?
Es gibt keinen, außer, dass nicht sein darf was Falk nicht will.
Ralf L. schrieb:> Zwei Kaskaden Gleichzeitig aufladen, wie in der oberen Schaltung. Geht> schneller als in der unteren Schaltung.
Nur hat man dann 2 gefährliche Anschlüsse und das will man nicht.
Auch ist die Aufladegeschwindigkeit oft kein Problem. Dafür wird der
Lagerverwalter und der Bestücker nicht wahnsinnig, weil ich grundlos 8
verschiedene Werte vorsehe.
Alles in allem eine schöne Theorie, die in der Praxis niemand einsetzt.
@ ArnoR (Gast)
>> Wollen wir wetten, daß eine DOPPELT gesepeiste Villardkaskade auch>> DOPPELT soviele Bauteile wie eine einfache braucht?>Wir reden hier die ganze Zeit von dem oben gezeigten Bild bzw.
Nö, DU tust das! Ich sprach in meinem ersten Beitrag von einer doppelt
gespeisten Kaskade und NICHT von ZWEI einfach gespeisten Kaskaden mit
der halben Ausgangsspannung!
>sieht sofort, dass bei gleicher Speisung und gleicher Bauteileanzahl die>gleiche Ausgangsspannung rauskommt, nur eben viel schneller.
Sicher, weil eben die halbe Kaskade deutlich mehr Strom liefern kann als
eine volle. Aber jenseits der LTSpice-Welt kann man diese Anordnung oft
nicht nutzen, denn man will/braucht eine unipolare, geerdete
Hochspannung und keine bipolare!
@Homo Habilis (Gast)
>> Sonderkonstruktion>auf geschickte Weise der andernfalls ungenutzte negative>Spannungshub genutzt - in vollem Ausmaß.
Das macht die einfache Kaskade auch, denn in der einen Halbwelle werden
die Schubkondensatoren geladen, in der anderen die Ladung hochgepumpt.
>Und auch, daß man die AC-Quelle "frei herumschieben" kann.
Eben das will man praktisch eher nicht, schon gar nicht bei
Hochspannung.
Die Diskussion ist ja interessant und ihr habt beide irgendwo recht,
aber der TO braucht gar keine Kaskade für sein Erodieren. Siehe mein
Link oben und Marios Aussage.
Falk B. schrieb:> denn man will/braucht eine unipolare, geerdete> Hochspannung und keine bipolare!
Ist doch kein Problem, denn
Falk B. schrieb:> solltest du die Kaskade aus einem Trenntrafo betreiben.
genau so wird's gemacht. Wieder ein "Argument", das sich in Luft
auflöst.
Falk B. schrieb:> Das macht die einfache Kaskade auch, denn in der einen Halbwelle werden> die Schubkondensatoren geladen, in der anderen die Ladung hochgepumpt.
Die symmetrische Kaskade macht das aber in beiden Polaritäten
(Richtungen), nicht nur in einer.
Peter D. schrieb:> Auch ist die Aufladegeschwindigkeit oft kein Problem.
Wenn sie es doch mal ist (und in dem Thread, in dem die Schaltung
diskutiert wurde war sie es), dann könnte es die Lösung sein.
Peter D. schrieb:> Dafür wird der Lagerverwalter und der Bestücker nicht wahnsinnig,
Was ist an den paar Bauteilen so gefährlich? Verwendest du in deinen
Schaltungen sonst auch nur 1 Widerstands-, Kapazitäts-, usw.- Wert?
> weil ich grundlos 8 verschiedene Werte vorsehe.
Von grundlos kann ja wohl überhaupt keine Rede sein. Bei höheren
Spannungen sind die Baugrößen extrem unterschiedlich. Man spart dann
sehr viel Platz. Das ist doch sonst immer das Hauptargument.
Falk B. schrieb:>>Alles in allem eine schöne Theorie, die in der Praxis niemand einsetzt.>> Das ist ArnoRs Kernkompetenz
Ich meine mich zu erinnern, dass Du schon Schaltungsvorschläge von mir
nachgebaut hast...
ArnoR schrieb:> Bei höheren> Spannungen sind die Baugrößen extrem unterschiedlich. Man spart dann> sehr viel Platz. Das ist doch sonst immer das Hauptargument.
Da scheinen die Profis (Iseg, Heinzinger, Matsusada, HVP, Spellman usw.)
aber anderer Meinung zu sein.
Und auch in den alten Röhrenmonitoren waren die HV-Kaskaden gleich
bestückt.
Ein Hauptgrund dürfte die Überschlagsfestigkeit sein. Bei gleichen
Kondensatoren teilt sich die Spannung auch gleichmäßig auf, d.h. die
Kondensatoren und Dioden werden nicht überlastet.
Der Andere schrieb:> Die Diskussion ist ja interessant und ihr habt beide irgendwo> recht,> aber der TO braucht gar keine Kaskade für sein Erodieren. Siehe mein> Link oben und Marios Aussage.
Bitte nagelt mich jetzt nicht auf das Erodieren fest.
Für Hochspannung gibt es doch auch noch andere Anwendungen. eine
Xenon-Blitzröhre mit 1,5 kW habe ich auch noch hier rumliegen, die
könnte ich damit vermutlich ebenfalls zumindest schwach leuchten lassen.
@ArnoR (Gast)
>> solltest du die Kaskade aus einem Trenntrafo betreiben.>genau so wird's gemacht. Wieder ein "Argument", das sich in Luft>auflöst.
Nö, denn dann muss dein Trenntrafo die halbe Ausgangsspannung als
Isolationsspannung aushalten. Das will man im allgemeinen nicht haben.
>> Das macht die einfache Kaskade auch, denn in der einen Halbwelle werden>> die Schubkondensatoren geladen, in der anderen die Ladung hochgepumpt.>Die symmetrische Kaskade macht das aber in beiden Polaritäten>(Richtungen), nicht nur in einer.
Deine Konstruktion ist keine "symetrische Kaskade" sondern zwei Kaskaden
mit verschiedenen Polaritäten. Und die arbeiten zwar um 180 Grad
phasenverschoben, aber sind trotzdem pro Polarität nur einfache
Kaskaden. Quasi wie ein Boxermotor ;-) Doppel gespeiste Kaskaden findest
du im obigen Wikipedia Link.
>Peter D. schrieb:>> Auch ist die Aufladegeschwindigkeit oft kein Problem.
Naja, das stimmt so natürlich nicht. Es ging beim dem Originalthread um
eine möglichst kurze Ladezeit, und dafür braucht man nunmal
Ausgangsleistung.
>> Dafür wird der Lagerverwalter und der Bestücker nicht wahnsinnig,>Was ist an den paar Bauteilen so gefährlich?
Gar nichts. Praktisch wird das trotzdem aus diversen gründen nicht so
gemacht.
>Von grundlos kann ja wohl überhaupt keine Rede sein. Bei höheren>Spannungen sind die Baugrößen extrem unterschiedlich. Man spart dann>sehr viel Platz. Das ist doch sonst immer das Hauptargument.
In der Praxis sind 50Hz Kaskaden schon ziemlich aus der Mode gekommen,
außer vielleicht in großen HV-Laboren. Kleine und mittlere HV-Quellen
bis ein paar Dutzend kW arbeiten mit Wechselrichtern, da sind die
Kondensatoren so oder so um Größenordnungen kleiner.
Praxisbeispiel. Ich hab hier in einem Gerät eine HV-Kaskade mit 65kV und
1,6kW, die arbeitet mit 100kHz und 10nF Kondensatoren.
@ biep (Gast)
>Xenon-Blitzröhre mit 1,5 kW habe ich auch noch hier rumliegen, die>könnte ich damit vermutlich ebenfalls zumindest schwach leuchten lassen.
Toll, auch das ist praktisch die vollkommen falsche Anwendung für HV.
Denn Blitzlampen brauchen einen großen Blitzkondensator mit ein paar
hundert Volt und nur einen schwachen Hochspannungspuls für die Zündung.
biep schrieb:> Dann werden damit halt Fliegen gegrillt. Da findet sich schon was.
Also geht es dir nicht ums Erodieren sondern einfach um irgendwas mit
Hochspannung und du hast uns Märchen erzählt.
Danke!
Ja, mir geht es um Hochspannung.
biep schrieb:> Bei ausreichender Frequenz> und Gleichmäßigkeit soll die Kaskade zum Funkenerodieren eingesetzt> werden.
Da steht im Übrigen auch "soll". Nicht wird.
biep schrieb:> Da steht im Übrigen auch "soll". Nicht wird.
Sowas nennt man "Erfahrung mit guten Ausreden", glaube ich. (oVo)
(Die Zeichen sollen übrigens einen "bösen Blick" nachahmen.)
@biep: Man gibt doch nicht absichtlich falsche Tatsachen an.
Mal davon abgesehen, daß das eine Frechheit ist, führt es
auch in vielen Fällen zu unnötiger - weil nutzloser -
"Hilfsarbeit" der Ratgeber-Community.
Laß das.
Böser Blick: v
Blaues Auge: O_° oder: °_O
je nach dem, ob Du mit der rechten oder linken Faust zuschlagen wirst,
bzw. ob Du einen Schlag von anderen erwartest. Dabei kannst Du dann
wählen ob der Gegner Dir das rechte- oder linke Auge blau schlagen soll.
Erwarten kann man das immer dann, wenn die gleichen Fragen zum 100sten
mal beantwortet werden sollen, oder wenn jemand die einfachsten Dinge
nach mehrfachen Erklärungen immer noch nicht kapiert.
Mal ein Gedanke zur Umsetzung mit viel Spannung zum Zünden UND viel
Strom zum Materialabtrag:
Wäre das nicht praktikabel, wenn man es ähnlich macht wie beim WIG
Schweißen mit Überlagerungszündung?
Also eine stromliefernde Quelle mit "wenig" Spannung der regelmäßig
Zündimpulse überlagert werden?
Armin
SPRC. Taugt für hohe Leerlaufspannung wie auch für hohen (konstant
geregelten) Ausgangsstrom. Ob nun Schweißgerät oder Funken-Erodieren -
müßte doch für beides gehen. Die Regelung müßte fürs Erodieren wohl
schneller vonstatten gehen.
In dem Paper allerdings mit optimierter Ansteuerung - ein normaler SPRC
wird ja, wie auch ein SRC oder PRC, mit 50/50 betrieben. (Obwohl ich
auch schon Papers darüber mit Tests unter Verwendung von PWM und/oder
diversen Hilfs-Schaltungsteilen entdeckt habe, ist das m. E. eine
hervorragende Methode, bei Biela.)
Warum eigentlich tauchen diese blöden Gleichrichterkaskaden immer wieder
auf?
Richtigen Wumms bei hohen Spannungen erreicht man viel besser durch
Induktivitäten. Musterbeispiel ist doch jede KFZ-Zündspule, die mit
wenig Aufwand aus 12V die zehn und mehr kV macht. Oder der
Magnetron-Trafo mit seinen kV bei hoher Leistung.
Gleichrichterkaskaden sollte man nur in Sonderfällen benutzen: Die
Stufen arbeiten in reihe und verursachen letzten Endes einen hohen
Innenwiderstand.
Nicht umsonst werden solche Kaskaden nur selten eingesetzt: alte
TV-Geräte, aber mit nur N = 3, Stromversorgungen für Foto-multiplier ,
dort wegen der vielen Zwischenspannungen für die einzelnen Dynoden.
Auch bei TV- Geräten wurden die Kaskaden durch split-Dioden-Trafos
abgelöst.
