Комментарии 25
Нет, это не суммарный ток всех витков, а ток в каждом из них. Нет, вам не показалось
К чему это?
Напряжённость поля, создаваемого катушкой, определяется суммарным током всех витков катушки. Т.е. если у вас 10 витков, через которые проходит ток 1А, то напряжённость поля будет рассчитываться исходя из величины суммарного тока 10 ампер-витков. В данном случае я уточнил, что речь о токе, подводимом к катушке - 10кА. При двадцати витках суммарный ток будет, соответственно, 200кА-витков. На (прикидочной средней) длине магнитной линии 0.1м это даёт напряжённость H=200000/0.1 = 2e6 А/м. Если мы теперь домножим это на магнитную константу μ0 ≈1,25e−6 Гн.м, то получим наши ориентировочные 2.5Тл индукции.
В одном советском бп для имульсной лампы. Две батареи от сети заряжались пераллельно. А разряжались на лампу последовательно.
Вся схема на диодах и тиристорах.
Надо найти книжку со схемами.
Ну, умножитель напряжения в некотором роде это и делает - заряжает два блока конденсаторов параллельно. Тут деталь ещё в том, что при полном заряде от выпрямленного сетевого напряжения мы бы получили 300В или 600В от удвоенного. Нам же нужно остановиться на 400В, т.е. заряжать от удвоенного но не "до упора". Вообще, по-уму нужно сделать DC-DC с гальванической развязкой. Но если есть какая-то оригинальная схема, то безусловно было бы любопытно посмотреть.
В такой установке наиболее опасен не умножитель, и не сеть ;-) 340 джоулей (не говоря уже о 1400) при 800 вольтах с большим запасом банально убьют при прикосновении к выводам конденсаторной батареи (по зарубежным нормам 10 джоулей - весьма опасно, 50 джоулей - летальный исход). Некоторые товарищи прикасались при разборке старых цифровых фотоаппаратов к конденсатору ксеноновой вспышки, предварительно не разрядив его. Это оставляло яркие и незабываемые ощущения, а до 340/1400 джоулей там весьма далеко.
Замечание справедливое, но есть нюанс. Когда устройство собрано на-чистовую в корпус, наружу выводятся только подключения к катушке. К этим выводам напряжение накопителя коммутируется только в момент "выстрела" и это ожидаемая всеми опасность. Присутствие же напряжения сети на внешних клеммах устройства во время зарядки - опасность неожиданная.
Такие дополнительные меры безопасности в этом случае - это отлично, но пожелавший повторить эту установку, хоть и умеющий паять etc, но не имеющий представления о "General Safety Recommendations for Power Capacitors" может и не успеть завершить окончательную сборку устройства.
По IEC 60601-(часть не помню) для медицины гальваническая развязка обязана быть, так как пробой управляющего элемента (или даже опасную для жизни утечку через него) исключать нельзя.
Оооо, круто. У нас (RussianImplantedElectronics) была идея про изготовление своих имлантируемых магнитов в стекле или титане (в силиконе освоили, но он не такой прикольный, как в тонкой жесткой оболочке). И мы встряли на том, что запаять в стекло не проблема, но магнит из-за нагрева теряет намагниченность и непонятно, чем его намагнитить. А тут прям готовая рабочая конструкция.
А как определить что магнит полностью восстанавливает свою намагниченность?
Если сделать катушку меньше (нам нужен-то магнит 3х5мм где-нибудь), то получится ли добиться бОльшей напряженности поля внутри при той же запасаемой энергии в конденсаторах?
Понять можно так. 1) делаем примитивный индикатор чего-то связанного с намагниченностью. К примеру, меряем усилие на отрыв магнита от стальной пластины. 2) стреляем небольшой энергией, меряем наш показатель, заносим в таблицу, повторяем для бОльшей энергии. 3) строим график. сначала увидим участок, на котором показатель растёт с ростом энергии, затем график плавно переходит в горизонтальную линию (показатель дальше не увеличивается)
Область в которой показатель перестаёт изменяться и указывает на выход материала на насыщение.
Чем меньше рабочий объём катушки, тем меньше энергии будет достаточно для создания той же индукции поля. Но нужно учитывать, что образец должен целиком помещаться внутрь катушки. По мере удаления от центра катушки поле быстро ослабевает.
Не стесняйтесь писать в личку, если что.
Да, получится. Поле обратно пропорционально радиусу. Главное это выдержать температурный режим чтобы не спалить катушку. Чтобы лучше охлаждать - надо раздвигать витки, а тогда падает поле, можно делать многослойно - тогда хуже охлаждается, в общем это задача на оптимизацию. Но мы делали такие вещи для постоянных, а не импульсных полей - у автора всё и без охлаждения получилось.
В моём случае тепловой вопрос сводился к теплоёмкости меди - значительная часть энергии импульса непосредственно преобразовывается в ΔT витков обмотки. Температура оставалась приемлемой где-то после трёх выстрелов. После этого требовалось ждать естественного охлаждения.
Если я правильно посчитал, то даже 2000дж на 100г меди это всего +50 градусов нагрева.
В индукционных нагревателях к проблеме подошли капитально. Вместо провода картушка мотается трубкой с охлаждающей жидкостью внутри.
Магнитный момент можно измерить поместив магнит в катушку ну или повернув катушку вокруг магнита (и необязательно именно Гельмгольца, для них просто аналитически коэффициенты посчитаны, для произвольной катушки надо пересчитать) и проинтегрировав наведённое при этом по ходу помещения магнита напряжение, измеренное любым достаточно аккуратным АЦП.
А пару Тл в небольшом объёме можно и из постоянных магнитов собрать в цилиндр/сферу Халбаха, там правда проблемы с тем что в такой конфигурации они способны создать поля чтобы самого себя размагнитить.
при этом можно часть, сколько получится, пару Тл, создать постоянного поля, а поверх ещё добавить импульсного от катушки.
Надо больше вольт! :) Квадратичная зависимость же... Коммутировать может проблематично, раньше были игнитроны, может еще сохранились.
Сделать магнитопровод из тех же отожжёных магнитов?
Для индикации "Заряжено, опасно!" - оставить последовательно с одним из балансировочных резисторов светодиод.
Может показаться удивительным, но магнитная проницаемость насыщенного магнита - единица. Так что в качестве магнитопровода они не очень.
>магнитопровод из тех же отожжёных магнитов,
Магнитная проницаемость неодимовых магнитов ~1.05 и от воздуха не особо отличается.
И что-нибудь с проницаемостью отличной от 1 будет обладать ещё и проводимостью, что мс импульсы наведёнными токам заэкранирует гораздо сильнее чем усилит проницаемостью.
А у каких-нибудь ВЧ ферритов насыщение довольно небольшое и в полях 2Тл отличия от воздуха по проницаемости будет опять же не сильно много.
Но вот какие-нибудь опилки нормального железа или пермендюра в эпоксидке замешанные возможно помогут, чтобы объёмной проводимости для токов Фуко не было, но магнитная проницаемость хоть какая-то ещё осталась при этом, даже на 2Тл.
Тиристор достаточно быстро деградирует в данных условиях, что печально, локальный перегрев кристала с дальнейшим пробитием.
У неодим-железо-бора очень сильная магнитная анизотропия, поэтому чтобы качественно перемагнитить неодимовый магнит, его нужно перекристаллизовать. Когда синтезируют сам материал, прикладывают внешнее поле той же конфигурации, в которой магнит будет намагничен именно с целью сформировать текстуру с заданной преимущественной ориентацией кристаллитов. Простым перемагничиванием размагниченных магнитов мы получим худший результат: намагниченность ниже, а размагничиваться такой магнит будет легче.
В том же или в противоположном направлении всё там нормально перемагничивается с ничуть не меньшей коэрцитивной силой. Поперёк или хотя бы под углом к изначально заданному направлению не получится, это да.
А для того чтобы «перекристаллизовать» это его придется обратно перемолоть в микронную пыль, «перепрессовать» во внешнем магнитном поле в нужном направлении, заново спечь и только потом намагнитить.
Импульсный (Пере)Магничиватель для неодима