Discutir as aplicações do gerador de impulsos

Um dispositivo que gera picos muito breves de tensão ou corrente é conhecido como gerador de impulso SUG255. Pode dividir esses gadgets em duas categorias: tensão de impulso e geradores de corrente.
Raios e surtos de comutação podem danificar a infraestrutura elétrica. Assim, é importante avaliar sua resiliência usando altas tensões de impulso. Alguns experimentos de física nuclear até fazem uso de tensões de impulso de frente íngreme.
Não apenas tecnologias como lasers, fusão termonuclear e dispositivos de plasma precisam de altas correntes de impulso para testes, mas também muitas outras.

geradores de impulso
Os surtos de energia representam um problema significativo para todos os dispositivos eletrônicos e são o pior medo de todos os projetistas de circuitos. O termo “impulso” é amplamente utilizado para descrever esses picos de tensão, que normalmente são medidos na faixa de quilovolts e duram apenas alguns microssegundos.
O raio é um exemplo de fenômeno natural que gera tensão de impulso, que pode ser identificada por seu tempo de queda distinto de alta ou baixa, seguido por um tempo de alta tensão muito alto. Nossos produtos devem ser testados quanto à resiliência contra tensão impulsiva, pois pode causar falha catastrófica em equipamentos elétricos.
Aqui, um dispositivo chamado gerador de tensão de impulso produz rajadas curtas de tensão ou corrente muito alta dentro de um ambiente de teste cuidadosamente monitorado. A finalidade e a operação de um gerador de tensão de impulso são discutidas aqui. Consequentemente, vamos entrar em ação.
Como foi mencionado anteriormente, uma gerador de impulso cria surtos muito breves, de tensão extremamente alta ou de alta corrente. Como resultado, existem dois geradores de impulso distintos: os que produzem um pico de tensão e os que possuem uma onda de corrente. Mas aqui falaremos sobre geradores de tensão de impulso.

Gerador de tensão de impulso
Um conjunto de capacitores, resistores e centelhadores formam um gerador de tensão de impulso. Depois de serem carregados em paralelo através de resistores de uma fonte de corrente contínua de alta tensão, os capacitores são conectados em série e descarregados por meio de um item de teste por meio de uma centelha simultânea dos centelhadores.
O centelhador descarrega a corrente de impulso por meio de resistências, indutâncias e do item em teste. O gerador de impulsos de corrente compreende vários capacitores que são carregados em paralelo por uma fonte de corrente contínua de alta tensão e baixa corrente.
Testes de transformadores, testes de corrente de impulso de pára-raios e até mesmo componentes de turbinas eólicas ou aviões são testes especializados que podem ser realizados usando geradores de tensão de impulso personalizados. Devido à natureza modular do sistema, ele pode ser usado em várias configurações, incluindo instalações de fabricação e pesquisa e desenvolvimento.

gerador marx
Entre eles está o gerador Marx porque Erwin Otto Marx inicialmente o sugeriu em 1923. Vários capacitores são carregados em paralelo usando resistores, simulando uma fonte de corrente contínua de alta tensão e, em seguida, ligados em série e descarregados por meio de um item de teste com uma única faísca. através das lacunas de faísca.
O centelhador descarrega a corrente de impulso por meio de resistências, indutâncias e um item de teste em paralelo após ser carregado por uma fonte de corrente contínua de alta tensão e baixa corrente.

Circuito do gerador de impulsos
Os geradores de tensão de impulso usam uma versão aprimorada do circuito multiplicador de Marx. À medida que o gerador progride através de suas fases, tensões CC positivas e negativas de até 100 kV são aplicadas através de centelhadores conectando a matriz de capacitores de impulso do gerador em série, gerando impulsos elétricos.
Os resistores dianteiro e traseiro nos estágios do gerador permitem o ajuste fino dos tempos de subida e descida dos impulsos aproximadamente duplos exponenciais. As indutâncias internas são mantidas baixas e a tensão é moldada suavemente mantendo o loop de descarga curto.

Componentes do gerador de tensão de impulso
Quatro colunas de plástico reforçado com fibra de vidro fornecem isolamento para os componentes internos do gerador de impulsos. Cada estágio do gerador é estruturalmente sólido, graças às estruturas retangulares. Cada terceiro estágio possui uma plataforma dobrável que pode ser acessada para trocar os resistores.
Uma escada isolada fornece acesso seguro a essas plataformas nas fases do gerador. Para garantir que os centelhadores de comutação em todos os estágios sempre tenham ar limpo para um acionamento confiável, eles geralmente são alojados em uma quinta coluna isolante com uma pequena sobrepressão de ar.
Os recursos de segurança do gerador de teste incluem duas chaves de aterramento e dois cabos de aterramento operados por motor, que causam curto-circuito em todos os capacitores de impulso quando o gerador de impulso está desligado.

LISUN tem o gerador de impulso de melhor qualidade para teste de tensão de impulso.

Construção do gerador de impulso
Ele deve carregar a capacitância de impulso C1 de um gerador de impulso SUG255 de uma fonte de corrente contínua (CC). Um retificador e um transformador elevador formam a alimentação. Para evitar que os efeitos de pré-esforço no interior dos isolamentos afectem a resistência à ruptura, as durações de carga devem ser de pelo menos 3 a 10 segundos. Isso ocorre porque cada aplicação de tensão deixa efeitos pré-ionizantes.
O carregamento via fonte DC regulada por tiristores agora é uma opção prática. Vários materiais resistivos, incluindo fio, líquido e compostos (carbono, etc.), podem ser usados ​​para construir os resistores.
Assim, os resistores de fio enrolado não indutivos comparativamente caros são utilizados para esta finalidade. Do ponto de vista da oscilação do circuito, eles são considerados bastante adequados.
Esses resistores devem ser posicionados de modo que possam ser rapidamente trocados por novos, pois suas necessidades de carga podem variar dependendo da onda produzida. Os capacitores escolhidos para uso em um gerador de impulsos impactam significativamente seu projeto.
Convencionalmente, são usados ​​capacitores de alta taxa de descarga com isolamento de papel oleoso. É prática comum substituir o óleo material por fluidos especiais com maior permissividade para obter a mesma capacitância com um capacitor menor.
Um benefício desse projeto é que ele permite o empilhamento de capacitores em uma coluna vertical. Cada estágio é separado do próximo por suportes que imitam o formato dos capacitores, mas não possuem o dielétrico.
As lacunas entre as esferas de conexão são empilhadas horizontalmente nos braços e são alteradas usando um motor e um indicador sob controle remoto. Os centelhadores combinam perfeitamente com esta configuração graças à sua irradiação mútua.
Ao usar as misturas de gás certas, o desempenho da comutação melhora. Quando o gerador de impulsos não estiver em uso, os capacitores precisam ser descarregados no solo. Devido aos fenômenos de relaxamento, os capacitores CC podem acumular rapidamente grandes tensões após serem curto-circuitados por um breve período.

Procedimento
Aqui está o procedimento completo bem explicado.

1. Depois de carregar o site, os usuários verão uma representação simulada em 3D do IVG no quadro certo.
2. O diagrama de circuito comparável do simulador pode ser visto passando o mouse.
3. Se o usuário preferir usar as configurações padrão, tudo bem. Ele pode executar o experimento com as configurações padrão ou quaisquer outros valores que o pesquisador julgar apropriado.
4. Arrastando o mouse, você pode examinar cada componente da configuração de teste do gerador de tensão de impulso. Para explorar o IVG mais profundamente, você também pode rolar o mouse para ampliar.
5. Depois de considerar cuidadosamente o IVG, decida sobre a tensão e a folga da esfera.
6. Para iniciar a experiência, pressione o botão.
7. Em seguida, abra o interruptor de aterramento para alimentar o IVG e você poderá vê-lo no ambiente virtual.
8. Ele deve carregar os capacitores do gerador selecionando o botão Charge Capacitor. O período de carga do capacitor é mostrado como uma barra no canto inferior esquerdo do simulador.
9. Você pode ver se ocorreu ou não um colapso e como o IVG funciona clicando no botão Gerador de gatilho.
10. Após a conclusão, ele mostrará o gráfico correspondente. O usuário receberá uma mensagem de alarme diferente, dependendo se há resistência ou flashover entre as lacunas da esfera. Examine a forma de onda com atenção para ver como ela muda à medida que os parâmetros são alterados. Além disso, as ondas criadas para resistir e flashover são distintas.
11. Segure o botão do mouse e passe o mouse sobre a onda para ver a saída de tensão dependente do tempo. Ele pode manipular a forma da onda para examiná-la com mais detalhes, arrastando-a ou usando os controles Mais zoom/Menos zoom.
12. Uma vez que os tempos iniciais e finais tenham sido determinados, ele pode comparar a onda de impulso produzida com uma onda de impulso de comutação típica.

Características do gerador de tensão de impulso

1. Ele pode fazer modificações rápida e facilmente para acomodar várias necessidades de teste. Como os resistores dianteiro e traseiro são idênticos em comprimento, pode-se trocá-los para maior versatilidade de teste e faixa de carga.
2. Hardware fácil de usar por ser computadorizado.
3. A fonte de alimentação de entrada do sistema é controlada por um disjuntor principal no gabinete do regulador de tensão. A proteção contra sobrecarga para o sistema é tratada principalmente por este disjuntor.
4. Controle os circuitos de energia são ativados pressionando o botão de energia. Sua finalidade é garantir que apenas usuários aprovados possam acessar o sistema de teste. Há uma luz de status para que você saiba como as coisas estão indo.
5. Ajuda a evitar danos causados ​​por mudanças repentinas de tensão e condições de sobretensão/sobrecorrente.
6. Os parâmetros de carregamento selecionáveis ​​pelo usuário incluem alta tensão e tempo de carregamento, que podem ser adaptados a condições de teste específicas. O usuário pode personalizar o período de carregamento de 15 a 120 segundos e a tensão para corresponder às especificações do gerador de impulsos.

Aplicações do gerador de impulso de tensão
O uso primário para o gerador de impulso SUG255 circuito está testando dispositivos de alta tensão. O gerador de tensão de impulso é usado para testar uma variedade de protetores contra surtos, incluindo pára-raios, fusíveis, diodos e outros tipos de protetores contra surtos.
O circuito do gerador de impulsos não é apenas útil na indústria de testes, mas também é um equipamento vital usado em investigações de física nuclear e nas indústrias de lasers, fusão e fabricação de dispositivos de plasma.
A modelagem dos impactos dos raios nos equipamentos de transmissão de energia e nas indústrias de aviação é realizada com a ajuda do gerador de impulsos. Além disso, é usado em máquinas de raios X e Z. Os circuitos do gerador de impulso também são usados ​​para testar várias aplicações, incluindo o isolamento de componentes elétricos.
Ele pode simular relâmpagos e surtos de comutação com dispositivos de teste de impulso, que podem gerar tensões de impulso em rápida sucessão. IEC, ANSI/IEEE e outros padrões nacionais descrevem o escopo dessas aplicações.
Da mesma forma, geradores de impulso de corrente, ou “conjuntos de teste de impulso”, estão amplamente disponíveis para uso em testes de pára-raios. O equipamento de teste de impulso para os setores de compatibilidade eletromagnética (EMC), aviônicos e defesa foi fornecido pela LISUN durante muitos anos.

Outras aplicações
Aqui você encontrará muitas outras aplicações de um gerador de impulso.

1. Testando o material e as propriedades dielétricas de cabos e isoladores sob descargas atmosféricas em 1.2/50 s e 8/20 s
2. Usando um martelo para esmagar diamantes brutos para mineralogia
3. Lasers de CO2 com taxa de repetição e potência de saída extremamente altas
4. Energizando linhas de transmissão de placas paralelas usando um gerador de pulso eletromagnético
5. Fio de ponte em chamas
6. Usinas nucleares que usam injeção de elétrons
7. Aceleradores com correntes lineares de um kiloampère
8. Injeção e produção de corrente
9. Produção de raios X em um flash
10. Produção de pulsos de elétrons
11. O perigo de explosões de munições desacompanhadas
12. Fonte do pulso eletromagnético nuclear
13. Geração de foco de plasma
14. Geração de plasma axial para injeção
15. A capacidade de remover remotamente o software da CPU de um computador ou outro circuito de controle

Benefícios do uso do gerador de impulsos

1. O aumento extremamente rápido na taxa de pulso para a categoria de estresse Turn/Turn
2. Taxa alterável de recorrência e porcentagem de tempo entre descansos
3. Capaz de fornecer enrolamentos e estatores muito capacitivos
4. A forma de onda na saída é totalmente modulável.
5. Saída de alta corrente superior à dos geradores de tensão de impulso disponíveis comercialmente.
6. Design compacto e com economia de espaço para uso em laboratório
7. Como resultado da baixa auto-indutância do sistema de teste de tensão de impulso, os impulsos que ele produz têm pouco overshoot.
8. Ele pode usar o mecanismo para produzir correntes impulsivas, se desejado.
9. Devido ao design aberto do gerador e armazenamento interno de resistências, configurá-lo para a linha de produtos G leva muito menos tempo do que as soluções concorrentes.
10. A combinação do Connection Point com outras tecnologias que economizam tempo e espaço abre ainda mais opções.

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