Вход Регистрация Jabber FAQ Пользователи Поиск Список разделов Flyback.org.ru
Самый большой форум по катушкам Тесла и другим высоковольтным устройствам

Важная информация:
Данный форум предполагает у его пользователей хотя бы некоторые знания в области электроники и высоких напряжений, поэтому не стоит обижаться, если вам не будут отвечать на элементарные вопросы.
Поиск по форуму
Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Самодельные мегомметры

Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет

Начать новую тему
Ответить на тему
Viy
 


тема: Самодельные мегомметрыОтветить с цитатой  

Хочу поделится радостью от собранного мною устройства и выразить благодарность всем кто принёс на этот сайт много полезной информации об HV-устройствах!
У себя на работе, я всегда пользуюсь мегомметром на напряжение 1000В, например, для измерения состояния изоляции обмотки статора электродвигателей 0,4кВ. Изоляция должна быть не ниже 500 кОм, иначе при включении двигатель может сгореть. Заводской мегомметр имеет массивный размер и вес 2-3 кг. Таскать такой ящик с собой очень неудобно и к тому же, чтобы пользоваться таким прибором нужна ровная площадка, хорошо зафиксировать, крутить рукоятку прибора и касаться токоведущих частей выводами. Для таких измерений нужны три руки или два человека. Современных компактных электронных мегомметров на нашем предприятии в ближайшем будущем не ожидается. Вот решил сделать самодельный «карманный» мегомметр, который бы служил заводским аналогом и не имел вышеперечисленных недостатков.
Для определения состояния изоляции используется индикатор уровня записи от советского магнитофона, поделённый на две зоны: зелёную и красную. Если во время измерения стрелка индикатора переместится в красную зону, то изоляция обмотки двигателя низкая (меньше 500кОм), что является вполне достаточной информацией для электромонтёра. Показания стрелки в начале красной зоны настраивается шунтовым переменным сопротивлением на показания равные 500кОм.
Вместо вращающейся рукоятки используется кнопка и питание от батарейки 9В «Крона», которые питают схему одноактного генератора импульсов. Импульсы управляют работой полевого транзистора, нагрузкой которого является повышающий ВВ трансформатор. На выходе ВВ трансформатора установлен выпрямитель и выдаёт постоянное напряжение 1000В +-10%.
Генератор импульсов имеет регулятор частоты и скважности, которыми настраивается работа ВВ трансформатора и ток потребления схемой. Основная задача при настройке получить 1000В на выходе ВВ выпрямителя и наименьший ток потребления схемой от батарейки. У меня ток составил 24 мА.
Повышающий трансформатор состоит из склеенных чашеобразных ферритовых половинок (тип не знаю, но думаю можно взять любой по размеру); первичка 10 витков проводом 0,3-0,7 мм; вторичка проводом 0,08 мм виток к витку, 4 изолированных фторопластом слоя с отступом 2 мм от края катушки и хорошо изолированными выводами.
Самодельный мегомметр был протестирован на нескольких электродвигателях с разными состояниями изоляции и показал в соответствии с измерениями мегомметра заводского изготовления.
Как всегда жду ваши замечания и предложения по совершенству данного устройства.

KaV: Перенесено из "Однотактные и автогенераторные схемы".
KaV: Переименовано из "Самодельный мегомметр" в "Самодельные мегомметры".


Добавлено: Sat Nov 01, 2008 9:09 pm

megommetr.GIF
megommetr.GIF (11,71 Кб)
Принципиальная схема мегомметра
IMAG0014.jpg (39,44 Кб)
Пример для сравнения
sborka_2.JPG (35 Кб)
В процессе сборки
Шурик
Злодей


Ответить с цитатой  

Мне нравится, люблю аккуратные и толковые девайсы.


Добавлено: Sat Nov 01, 2008 9:30 pm
Valkyr2003
Copyrighter


Ответить с цитатой  

А можно попросить автора выложить схему и расчеты основных узлов? Аппаратик-то не простой...


Добавлено: Sat Nov 01, 2008 11:01 pm
Viy
 


Ответить с цитатой  

Вряд ли у меня получиться, грамотно, описать все расчёты. Схема построена по сообщениям здешних форумчан, например схема однотактника классическая – рассчитанная по программе «Timer 555» (так она, кажется, называется), в центре нарисована микросхема 555 и её внутренняя структура (см. программу sPlan), полевой транзистор взят какой был в наличии (такие часто ставят в схемах однотактников, возможно другие тоже подойдут), ВВ трансформатор намотан экспериментально на неизвестно какой марки феррите (главное, чтобы он работал и выдавал 1000 вольт). Все детали взяты на помойке старого оборудования. Например, ферритовый транс был залит частично клеем и эпокситкой и я не знал, как его разобрать. Решил нагреть его на огне газовой плиты и выжечь всю эпокситку. Как мотаются ВВ трансформаторы или строчники всё есть на форуме в соответствующих темах.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 12:40 am
Izon
 


Ответить с цитатой  

Зачотный девайс.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:11 am
Юрий
ГАД


Ответить с цитатой  

2Viy
Молодец! Smile
Вот и пример - "практическое применение HV".


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:46 am
Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Ответить с цитатой  

Хорошая штуковина!
Можешь фото выложить?


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:59 am
KaV
 


Ответить с цитатой  

Ну что сказать... на "Однотактные и автогенераторные" это не тянет, а тянет на самый что ни на есть измерительный прибор. Вот была бы там ещё стабилизация ВН, да выпрямитель был бы поэффективнее селеновой сборки - был бы куда более измерительным Smile
Хотя такие маломощные схемы, наверное, лучше на чём-нибудь интегрированном вроде MC34063 собирать.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 10:18 am
Viy
 


Ответить с цитатой  

Большое спасибо за ваши одобрительные оценки, но особо ценю конструктивную критику KaV-а.
Хотелось бы увидеть какие-нибудь варианты стабилизации ВН и нормальных выпрямителей для этого прибора, а так же примеры схем генераторов на MC34063. Хочется сделать мегомметр ещё более компактным (например, в мыльнице или футляре для очков) и экономичным. Сейчас моя задача сделать мегомметр на 2500В для проверки электродвигателей 6 кВ. На своём самодельном мегомметре смог выжать только 1600В с одной батарейкой на 9В, но при этом ток потребления схемой увеличивается до 100мА, что не очень хорошо. Пока пробую разные варианты увеличения напряжения.
Странно, что уже два человека просят выложить фотографии, но вед они видны в самом начале этой темы. На всякий случай снова даю на них ссылки:
Схема
Процесс сборки
Пример для сравнения с «монстром»


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 7:15 pm
Толяныч
 


Ответить с цитатой  

По поводу стабилизации напряжения - есть вариант сделать такую схему на микрухе UC3843 - в ней есть и контроль тока первичной цепи, и обратная связь по напруге , и много чего еще. Вопрос - зазор между половинками сердечника есть? Желательно сделать, тогда в паре с UC-шкой это будет чистый flyback, для него не нужно очень большое число витков во вторичке. Обратная связь по напруге - никаких проблем, делитель из резисторов (сопротивление - несколько МОм, причем через него не должен идти ток, идущий через милиамперметр). Схему для подобного девайса можешь увидеть в даташите на UC3843 (не особо сложная).


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:18 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

Пример схемы - в даташите на 12-ой странице. Изолировать обмотку и делать её отдельной нет смысла, а транзистор в микросхеме держит до 40В\1,5А, что в некоторых случаях вполне достаточно (с напряжением нужно осторожнее). В SwCAD есть модели этой микрухи, очень похожие на настоящие - разработка упрощается.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:29 pm
Viy
 


Ответить с цитатой  

UC3843 – сейчас поищу, спасибо.
Насчёт зазора между половинками сердечника сказать сложно есть он или нет, так как обе они склеены «Суперклеем» без зазоров, но думаю, что слой клея служит неким тонким слоем. Я решил склеить эти половинки, так как раньше этот ферритовый трансформатор был тоже склеен, помещён в прямоугольный пластмассовый корпус и частично залит эпокситкой. Отделить от внешнего корпуса удалось без проблем, а вот разъединить половинки, возможно, стало после нагрева. Кроме клея, там не было ни каких зазоров, по-этому я тоже делал без них.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:36 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

Использовать UC3843, конечно, можно, но для устройства мощностью в единицы ватт всё же считаю эффективнее обратноход на MC34063. Чуть позже выложу соображения.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 8:55 pm
Viy
 


Ответить с цитатой  

Посмотрел datasheet и там же пример построения на 12 странице плюс учёл рекомендации KaV-а, и попытался что-то сообразить. Привожу пример, как я понял, что нужно переделать , то есть упростить схему. Если где-то ошибся, то поправьте. Красной линией я обозначил, что посчитал можно не использовать, а зелёной что нужно соединить. И какие нужны номиналы резисторов и конденсаторов? Хотя бы приблизительно, так как в datasheet они не указаны.
Да и ещё немало важное: как на этой микросхеме регулировать выходную частоту импульсов, чтобы регулировать вторичным напряжением ВВ трансформатора?


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 9:43 pm

MC34063_vopros.gif (22,92 Кб)
Попытка использовать микросхему MC34063 в самодельном мегомметре
Толяныч
 


Ответить с цитатой  

Ничего землить-соединять-удалять не нужно. "Землить" - вообще глупо, это питалово силового транса, соответственно и провод рвать незачем. Что касается деталей, висящих на затворе силового полевика, то они тоже нужны - это драйвер затвора, дополнительная вторичка - вроде как тоже нужна - контроль размагничивания сердечникаперед очередным импульсом (поправьте, если ошибаюсь). В даташите ближе к концу есть таблица, в которой приведены формулы для расчета всего "обвеса".


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 9:56 pm
Viy
 


Ответить с цитатой  

Вот это объяснение! Теперь кое-что стало понятно. Возможности у этой микросхемы интересные и будут очень кстати . Да, формулы видел, попробую посчитать, хотя сомневаюсь в правильности моих расчётов – опять что ни будь напутаю. Попытку посчитать приведу позже на ваш суд.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 10:11 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

Мосфет выкидывается - на 1Вт мощи он нах не нужен Smile
В приложении - похожая на правду модель преобразователя на 1кВ 0,6Вт Smile Половину выходной мощи съедает делитель ОС.


Добавлено: Sun Nov 02, 2008 10:28 pm

MC34063.asc (3,28 Кб)
Viy
 


Ответить с цитатой  

Так как в английском и электронике я несилён, то слишком строго не судите Smile
Смотрю таблицу с формулами и выбираю колонку Voltage Inverting (Discontinuos mode)
При установке конденсатора Ст=1нФ на ножку «3» номинальная выходная частота микросхемы находится в пределах 24-42кГц.
Напряжение питания микросхемы находится в пределах от 5 до 40В
Ток потребления 140-260мкА
Например берём R1=10кОм, R2=40кОм
Для управления драйвером на выходе выходное напряжение принимаем 5В:
|Vout| = 1.25(1+R2/R1 =1,25*(1+40/10)=6,25В
Vsat =1В – выбираем по таблице
Vin =9В – номинальное напряжение батарейки
VF=5В – минимальное напряжение батарейки
Находим отношение:
ton/toff=(| Vout |+VF)/( Vin + Vsat)=(6,25+5)/(9+1)=1,125
Задаём выходную частоту:
fmin=33000 Гц
Находим отношение:
(ton + toff)max=1/fmin=1/33000=3,03e-5
Ток на выходе принимаем Iout=25мА
Ток коллектора (вероятно импульсный) выходного транзистора микросхемы:
IPK(switch)=2*Iout(max)*[(ton/toff)+1]=2*25*(1,125+1)= 106,25мА
Находим сопротивление Rsc
Rsc=0.3/IPK(switch)=0,3/0,10625=2,8 Ом

Ещё нашёл калькулятор параметров MC34063, но мои расчёты не совпадают с ним.
Видимо я просчитался. Подскажите стоит доверять этому калькулятору при расчётах?

Ещё одна проблема с запуском симуляцией mc34063_174.asc (библиотеку компонентов загрузил из раздела "Программы").
Внутренняя структура mc34063_174 видна, а при Simulate -> Run выдаёт сообщение:
Could not open library file "MC34063.lib"


Добавлено: Mon Nov 03, 2008 9:00 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

2 Viy
> выбираю колонку Voltage Inverting
А где же voltage inverting-то? Flyback у нас самый настоящий, а не всевозможные buck/boost преобразователи.
Тебе же нужен киловольт на выходе, что с разумными потерями получится только на трансформаторном преобразователе.

С библиотекой - моя оплошность - потерялась "по пути". В коллекцию уже добавил, сюда для удобства прикрепляю. Положить в lib\sub.


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 4:37 am

MC34063.zip (3,53 Кб)
Толяныч
 


Ответить с цитатой  

Во-во, здесь скорее UC3843 рулит с соответствующим расчетом. А мосфеты есть и достаточно маломощные (IRF510 например - 100В, 5.6А)


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 9:42 am
KaV
 


Ответить с цитатой  

Ещё раз скажу - достаточно мощности 0,5-1Вт. Тут даже ёмкость выпрямительных диодов заметно влияет. Накой тут mosfet? А преимуществ UC3843 перед MC34063 в сложном деле ШИМ-контроля не вижу.


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 10:05 am
Толяныч
 


Ответить с цитатой  

Так MC34063 рассчитана вроде на работу с дросселем, или я опять что-то не вкуриваю?


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 2:03 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

Она на любую разумную конфигурацию рассчитана.


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 4:32 pm
Viy
 


Ответить с цитатой  

Запустил MC34063.asc (3,28 Кб) – всё работает как надо.
В устройстве на MC34063A в качестве испытуемой изоляции я рассматривал R7=10Мом при этом колебание тока в цепи R7 находится в пределах 96,4 до 97,6мкА. Учитывая инерционность стрелки микроамперметра, она вероятно покажет примерно среднее значение 97мкА – очень малую величину, а с шунтом практически ноль.
При R7=0,5Мом колебание тока в цепи R7 находится в пределах от 1 до 1,1мА
При R7=4 Ом (проверка целостность фаз обмотки двигателя) колебание тока в цепи R7 находятся в пределах от минус 16мА до плюс 40мА. Здесь я затрудняюсь сказать, как поведёт себя стрелка прибора, так как значение переходит нулевую точку. Судя по току стрелка должна начать метаться с одного края в другой или всё же инерционность не позволит ей этого сделать?


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 11:11 pm
KaV
 


Ответить с цитатой  

Инерционность стрелки не позволит её колебаться с частотой 33кГц Smile А вообще к голове обычно кап ставят и ограничитель напряжения с делителем.


Добавлено: Tue Nov 04, 2008 11:20 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Самодельные мегомметры

На страницу 1, 2, 3  След.     Просмотр темы целиком

Начать новую тему
Ответить на тему




Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.