ژنراتور ولتاژ ضربه ای چیست؟

1.مولد ولتاژ ضربه?

درژنراتور ولتاژ ضربه (IVG)تجهیزات تست ولتاژ بالا تخصصی است که برای تولید پالس های با ولتاژ بسیار کوتاه قابل تکرار و بسیار کوتاه طراحی شده است که ولتاژهای گذرا طبیعی را شبیه سازی می کند ، به ویژه:

تکانه های رعد و برق:افزایش ناگهانی ولتاژ بالا ناشی از اعتصاب صاعقه.

تغییر تکانه ها:ولتاژهای تولید شده توسط تعویض عملیات در سیستم های برق (عملکرد قطع کننده مدار ، تعویض بانک خازن و غیره).

این ولتاژهای گذرا بسیار سریع و زیاد است و در صورتی که تجهیزات برای مقاومت در برابر آنها طراحی نشده اند ، می توانند باعث خرابی عایق در دستگاه های الکتریکی شوند.

2. هدف ژنراتورهای ولتاژ ضربه ای

تأیید یکپارچگی عایق:ژنراتورهای ولتاژ ضربه ای استحکام دی الکتریک مواد عایق و اجزای الکتریکی را برای مقاومت در برابر افزایش آزمایش می کنند.

انطباق استاندارد:بسیاری از استانداردها نیاز به آزمایش ضربه ای دارند (به عنوان مثال ، IEC {0}} ، استانداردهای IEEE).

اعتبار سنجی طراحی:به تولید کنندگان کمک می کند تا طرح ها را تأیید کنند تا از خرابی عایق زودرس جلوگیری کنند.

تضمین کیفیت:نقص تولید یا تخریب در عایق تجهیزات الکتریکی را تشخیص می دهد.

تحقیق:بینش هایی در مورد مکانیسم های تجزیه و رفتار افزایش مواد و دستگاه ها ارائه می دهد.

3. انواعژنراتورهای ولتاژ ضربه ای

A. ژنراتور مارکس

اصل:خازن ها به موازات ولتاژ خاصی (به عنوان مثال ، 50 کیلو ولت) شارژ می شوند و سپس از طریق شکاف های جرقه یا سوئیچ های تحریک شده در سری تخلیه می شوند.

ضرب ولتاژ:تعداد خازن ها × ولتاژ خازن =} ولتاژ تکانه خروجی.

مؤلفه ها:

مقاومت در برابر شارژ

خازن ها (ذخیره انرژی)

شکاف های جرقه یا سوئیچ های تحریک شده

ترانسفورماتور خروجی یا اتصال بار

شکل موج:موج ولتاژ ضربه ای استاندارد ، به عنوان مثال ، موج 1.2/50 میکرومتر.

مزایای:طراحی جمع و جور ، ولتاژ قابل تنظیم با تغییر تعداد مراحل.

محدودیت ها:سوئیچینگ پیچیده ، نرخ تکرار محدود.

ب. ژنراتور ترانسفورماتور ضربه

برای افزایش ولتاژ از یک ترانسفورماتور ضربه ولتاژ بالا استفاده می کند.

کمتر برای تولید انگیزه ولتاژ بسیار بالا متداول است.

اغلب در رابطه با ژنراتورهای مارکس یا برای تکانه های ولتاژ پایین استفاده می شود.

ج - ژنراتور ضربه ای ترکیبی

طراحی شده برای تولید هر دو تکانه رعد و برق و تغییر تکانه.

از پیکربندی های مدار مختلف یا سوئیچ های کنترل شده برای تغییر پارامترهای Impulse (زمان جلو ، زمان دم) استفاده می کند.

D. ژنراتور الکترواستاتیک (ون د گراف یا نوع پلترون)

کمربند یا زنجیره ای متحرک را برای تولید ولتاژ بالا شارژ می کند.

به ندرت برای آزمایش ضربه استفاده می شود زیرا آنها DC تولید می کنند یا به آرامی ولتاژ متفاوت هستند.

4. اصل کار ازژنراتورهای ولتاژ ضربه ای(دقیق تر)

مراحل عملکرد ژنراتور مارکس:

شارژ:

خازن ها به طور موازی از طریق مقاومت های با ارزش بالا از منبع تغذیه DC شارژ می شوند.

هر خازن به همان ولتاژ می رسد (به عنوان مثال ، 50 کیلو ولت).

شروع تخلیه:

از شکاف های جرقه یا سوئیچ های تحریک شده برای اتصال خازن ها به صورت سری استفاده می شود.

هنگامی که اولین شکاف آتش گرفت (به دلیل محرک یا ولتاژ) ، باعث می شود که شکاف بعدی به سرعت پشت سر بگذارد.

اتصال سری:

خازن های متصل در سری ولتاژ خود را جمع می کنند.

به عنوان مثال ، 10 خازن × 50 kV=500} kV پالس خروجی.

شکل گیری نبض:

بار (دستگاه تحت آزمایش) پالس ولتاژ بالا را دریافت می کند.

شکل Impulse با پارامترهای مدار (ظرفیت ، القا ، مقاومت) تعیین می شود.

شکل موج ضربان رعد و برق معمولی: زمان افزایش 1.2 میکروگرم ، زمان پوسیدگی 50 میکروگرم.

بازیابی و شارژ مجدد:

پس از ضربه ، خازن ها از طریق مقاومت تخلیه می شوند و برای آزمایش بعدی شارژ می شوند.

نرخ تکرار با زمان شارژ محدود است.

5. خصوصیات و استانداردهای شکل موج

شکل شکلدر آزمایش ضربه بسیار مهم است.

شکل موج استاندارد:

ضربه رعد و برق:زمان جلو 1.2 میکرومتر / 50 میکرومتر زمان تا نیمه ارزش (1.2 / 50 میکرومتر)

تعویض ضربه:250 میکروگرم زمان جلو / 2500 میکروگرم زمان تا نیمه ارزش (250/2500 میکرومتر)

این شکل های موج از پدیده های ولتاژ طبیعی طبیعی تقلید می کنند.

استانداردهایی مانند IEC 60060-1 ولتاژهای آزمون ، شکل موج و رویه ها را مشخص کنید.

6. اجزای معمولی یکسیستم تست ولتاژ ضربه

تولید کننده ضربه (ژنراتور مارکس یا معادل آن)

سیستم کنترل و ماشهبرای شکاف یا سوئیچ جرقه

منبع تغذیه شارژ(منبع ولتاژ بالا DC)

سیستم اندازه گیری ضربه:

تقسیم کننده ولتاژ بالا برای اندازه گیری ولتاژ

ترانسفورماتورها یا شنت های فعلی

اسیلوسکوپ ها یا سیستم های دستیابی به داده های دیجیتال

بار یا دستگاه تحت آزمایش (DUT)

قفل ایمنی و محافظ

7. برنامه های ژنراتور ولتاژ ضربه ای

8. ملاحظات ایمنی

ژنراتورهای ضربه ای در ولتاژهای بسیار بالا (صدها کیلو ولت تا چند میلی ولت) کار می کنند.

باید در مناطق آزمایشی محافظت شده و زمینی اداره شود.

از قفل ایمنی ، عملکرد از راه دور استفاده کنید.

پرسنل باید آموزش ببینند و از پروتکل های سخت پیروی کنند.

9. نمونه مشخصات یک ژنراتور ولتاژ Impulse معمولی

10. خلاصه