Hallo,
mal ne Frage ich find dazu nirgends was vernünftiges.
Ich will einen Hochspannungskondensator selber bauen. Als Materialien
will ich Glas und Alufolie nehmen.
Ich benötige eine Kapazität von 2n2 bei ca.30kV !
Ich habe schon etwas gefunden, mit dem ich einen einlagigen
Plattenkondensator berechnen kann, nicht aber einen vielschichtigen, was
sich aus platzgründen anbieten würde.
Kann mir vielleicht jemand sagen, wie man so einen berechnet? Kann ja
nicht sein, dass ich dann einfach mehrere parallel geschaltet berechnen
kann oder?
Gruß
BoB
Doch. so ist es. Flaeche mal Suszeptilitaetskonstante (epsilon)
dividiert durch den Abstand. In wieviele Sub-Flaechen die Flaeche
zerteilt ist ist uninteressant.
Hi,
ich habe bereits einen Plattencap gebaut und mir die Formeln überlegt.
Dabei bin ich auf Folgendes gekommen:
Cgesamt = ((2*Anzahl Einzelcaps)-1)*Einzelkapazität
Anzahl Einzelcaps = 0,5*(Cgesamt/Einzelkapazität) + 0,5
Anzahl Dielektrika: Cgesamt/Einzelkapazität
Da die Platten/Dielektrika gestapelt werden, wirkt jede Platte auf
diejenige Platte, die über ihr und auf die, die unter ihr sitzt. Somit
ergibt sich dann
Cgesamt = ((2*Anzahl Einzelcaps)-1)*Einzelkapazität.
Einzelkapazität bezeichnet dabei die Kapazität eines einzelnen
Kondensators, mit der Fläche und dem Dielektrikum, das auch der
Schicht-Cap später haben wird. Angenommen, Deine Fläche ich 1m² und Dein
Dielektrikum hat eine Permittivität von 3 und ist 1mm dick dann hat
"Einzelkapazität" den Wert: 8,85EXP-12*3*(1m²/ 0,001m) = 2,655nF.
Allerdings rate ich Dir von Glas ab. Nimm lieber Kunststoff. Ich habe
meinen aus AcrylButadienStyrol-Platten(ABS) mit 1,5mm Dicke gebaut. Die
halten etwa 50kV aus.
Es ist wichtig, dass man an jeder Seite des Dielektrikums ca. 6cm
Abstand von der Alufolie zum Rand hält, da sich sonst Korona bildet,
welche das Dielektrikum zerstört.
Ein weiteres Kriterium ist ob Du den Cap an Gleich- oder Wechselspannung
hängen willst. Bei Wechselspannung hoher Frequenz muss noch mehr Abstand
gelassen werden. Außerdem wird das Dieklektrikum etwas warm.
Für was brauchst Du den Cap denn genau?
Daniel
Danke für die schnelle Antwort.
Ich will ihn für den Zündkreis eines WIG-Schweißgeräts verweden, also im
Prinzip ein Tesla-Trafo.
Er wird demnach mit AC befeuert, aber max 1s und das vielleicht jede
Minute.
Ist ohnehin mehr ein Provisorium.
Wieso rätst Du von Glas ab? Das hab ich nämlich grad da
daniel, die 1. formel kann so niht stimmen, wenn du kondensatoren
parallel schaltest, ist die gesamtkapazität gleich der summe der
einzelkapazitäten, bei n gleichen kondensatoren also ist Cges = Ceinzel
* n.
wenn du 2,2nF erreichen willst (die spannung ist für die kapazität
egal!) und das aus glas aufbauen möchtest, dessen permittivität in etwa
bei 6 liegt, brauchst du bei einer angenommen 1mm dicken schicht
immerhin eine fläche von:
C = A Epsilon0 permittivität / d
A = C * d / epsilon0 * permittivität
A = 2,2* 10^-9 / (8,85 * 10^-12 * 6)
A ~ 41m²!
und 1mm glas ist schon zum einen verdammt dünn, zum anderen schlägt dir
bei 30kV auch irgendwann ein Blitz durch
EDIT! ich habe d vergessen, was ja als 1*10^-3m angenommen wurde, was
aber alles in allem mir im nachinein als viel zu dünn erscheint, für
10mm glas komme ich dann auf 0,41m², was noch immer recht viel ist,
evtl. wärst du mit kaufbaren hochspannungskondensatoren, wie einigen
2kV-folienkondensatoren besser beraten
@nemon: daniel hat aber recht, die darüberligende Platte wirkt auch auf
den anderen kondensator unten.
btw, mit den 41m² stimmt was net so ganz, da hast Du die dicke
vergessen!
wenn es um hochspannungen geht, braucht man eh in der regel etwas mehr
platz, daher denke ich, ist ein 1-2-schichtiger kondensator ganz ok,
denn wir wissen ja, dass bei der reihenschaltung mehrerer (gleich
großer) kondensatoren die kapazität sich durch die anzahl der
kondensatoren teilt. wenn du aufgrunde der spannungsfestigkeit nun
mehrere kondensatoren hintereinander schaltest, brauchst du
kondensatoren, deren einzelkapazität die gwünschten gesamtkapazität mal
die anzahl der kondensatoren ist, folglich muss der einzelkondensator
eine schon recht große kapazität haben, was, wie mein rechenbeispiel
gezeigt hat, zu noch viel größeren kondensatoren führt.
Zum Thema Glas:
1. Es ist schwer
2. Zerbrechlich
...
OK, angesichts der Tatsache, dass der Cap nur alle Minute mal Spannung
sieht wird er sich nicht erwärmen und das Glas bleibt heil.
Dann kannst Du natürlich auch Glas nehmen. Wie dick ist es denn? Ich
würde 1 bis 2mm dickes(Quarzglas) nehmen. Musst halt schauen, wie viel
Deins aushält.
Schau, dass Du KEINE Luft zwischen der Alufolie und dem Glas
einschließt. Da gibts Korona, was evtl. den Cap zerstört.
@nemon
>und 1mm glas ist schon zum einen verdammt dünn, zum anderen schlägt dir>bei 30kV auch irgendwann ein Blitz durch
Warum sollte einer durchschlagen? Wenn man alles ausreichend
dimensioniert passiert da gar nix.
Ach ja: Meine Formel stimmt zu 100% ;) Die Platten wirken aufeinander..
Daniel
ich glaube wir reden irgendwie aneinander vorbei....
wenn ich links und rechts je 7 folien nehme, dann habe ich nicht 7
kondensatoren sondern 13 oder etwa nicht
Stimmt! Anzahl der Caps = Anzahl der Dielektrika.
@nemon
in Reihe schalten von selbergebauten Caps ist suboptimal. Man nimmt
lieber dickere Dielektrika. Bei 30kV sollte das kein Problem darstellen.
Daniel
Hi
1) ich habe keine Erfahrung mit Schweißgerätebau -
2) bei großen, langen Kondensatoren gibt es eine
große Induktivität.
Daher ist das parallel-schalten (eh/wie geplant)
besser, als 2 Platten.
3) Die Kontakte zu den Zündelektroden
würde ich daher nicht in eine ecke des C-s
packen.
Dick werde die Zuleitungen ja vermutl eh
4) beachten würde ich bei den Zuleitungen:
30 KV min. 1 cm Abstand in Luft
- da kommt aber sicherheitshalber ein bißchen hinzu:
kanten, Ecken, ... können schnell dazu führen, dass der Funke eher
entsteht, als das ein Abstand von 1cm es erwarten ließe.
Die Feldlinien konzentrieren sich hier gern, auch wenn-s vergoßen
ist.
5) Im Bild oben:
zB die von rechts kommende Platte (1. obere) sollte auch nach li.
mehr
Platz haben. am linken Ende gibt es eine Spannungserhöhung
Ich hatte gerade ein 2d FDM programm gesucht - nicht gefunden
(freeware)
Da gab es mal eins: APLC?? oder so ähnlich
War einfach & ggf. gibt das ein bißchen eine Info über die Auswirkung
von Ecken und Kanten.
Darf man auf Bilder hoffen ?
Würde mich interessieren, wie das wird, :-).
Viel Erfolg!
c.
Zitat:
Es ist wichtig, dass man an jeder Seite des Dielektrikums ca. 6cm
Abstand von der Alufolie zum Rand hält, da sich sonst Korona bildet,
welche das Dielektrikum zerstört.
Da kam ich zu spät - sorry!!
Also ich hab alles vorbereitet (Glas geschnitten, alu geschnitten und
eingelegt). Am Montag werd ich vermutlich im Geschäft den PVC sägen,
dann gibts bilder.
Bilder vom fertigen WIG gibts garantiert nicht so schnell, ich hab
nämlich noch nen paar andere Sachen aufm Tisch, die weg müssen.
Ach ja: Da keine Luft zwischen Platten und Dielektrikum sein darf, musst
Du die Alufolie an einer Seite über das Dielektrikum herausragen lassen,
damit Du dort die Kontaktierung vornehmen kannst. Also alle Platten mit
gleicher Ladung z.B. nach rechts überstehen lassen, alle anderen nach
links. Falls Du nicht weißt, wie ich es meine frag nochmal. Ich kann
dann mal n paar Bilder reinstellen.
Daniel
Also, Versuch isch nix geworden.
Ich hab von den Alufolien ca 20mm zum Rand, dann 3mmGlas und wieder 20mm
zur nächsten Platte. Dann alles mit wasserflüssigem Epoxi vergossen.
Hat nen paar minuten funtioniert, dann ists irgendwie doch zwischen
Epoxy und Glas durchgeschlagen.
Ich kauf jetzt irgendwo nen fertigen... Weis jemand wo's sowas gibt?
das wird teuer
vielleicht oppermann, der hat gelegentlich sowas
ja hier:
http://www.oppermann-electronic.de/html/body_keram__hv_c_s.html
Keramischer Hochspannungskondensator 200 pF 30 KV Aufbau in hochwertiger
Graphitschichttechnik, für Schellenbefestigung,
mit steckbaren Kabelanschluß, 50 cm Kabel liegen bei, besonders geeignet
für TESLA Hochspannungsversuche.
Typ TEHK 200
1 St. 10,15 €
da brauchst du nur 10 Stück
Meinst Du, ich habe umsonst gesagt, dass Du 6cm Abstand von der Alufolie
zum Rand des Dielektrikums lassen sollst? Bei 20mm gehen 30kV HF da
durch wie nix. Vergießen braucht man so nen Cap nicht. Es reicht, genug
Abstand zu lassen.
Daniel
Guten tag,
Ich habe ein ähnliches Projekt wie BoB vor und würde mich freuen wenn
ihr mir etwas hilfe gibt.
Ich brauch einen Plattenkondestor für eine Teslaspule. Der sollte
mindestens 24KV aushalten. Nach der oben genannten berechnung habe ich
mir ausgerechnet wenn ich Acrylbutadienstyrol nehme bei einer dicke von
2mm brauch ich eine fläche von 0.11 m² aber jetzt habe ich ein paar
fragen uns zwar wie viele schichten sollte man nehmen und wäre es ratsam
die fläche zu erhöhen wegen dem abstand der aluminumfolien zueinander?
Würde mich um baldige antwort freuen.
Totengräber ;)
Wofür brauchst Du 0.11m²? Das gibt etwa 2nF. Willst Du nicht mehr haben?
Du kannst auch viel dünnere Folie nehmen. 2mm hält gut 150kV aus, wenn
das Material etwas taugt. 0.8mm reichen locker.
ABS ist für eine Teslaspule aber ungeeignet, da es einen hohen
dielektrischen Verlustfaktor tan(delta) hat.
Besser ist PolyPropylen. Mit dem Zeug hab ich meinen 180nF, 40kV
Kondensator gebaut. Hält prima.
Zur Fläche: Je größer die Fläche, desto weniger Dielektrikum brauchst Du
aufs Ganze betrachtet, da Du dann weniger Rand hast. Am besten
quadratisch auslegen.
Daniel
