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Hallo!

Ich hab mir mal zum spielen einen kleinen HV-Trafo gebastelt - vgl. Bild im Anhang. Eigentlich wollte ich den Trafo auf der nachfolgenden Seite nachbauen, hatte aber nicht den passenden Kern, sowie Draht bei der Hand - auf dieser Seite bastelte der Autor einen eigenen HV-Trafo, da sein Zeilentrafo für ihn zu schwach war:

http://www.kilovolt.ch/kaskade.htm

... mein Trafo hat einen kleineren Ferritkern (von einem DC-Zeilentrafo) und 1150 Windungen von 0,22mm Draht auf der Sekundärseite. Im vergleich zu einem AC-Zeilentrafo bringt er, angeschlossen an einen Royer-Converter (ZVS-Modus) ein bisschen mehr Leistung bei praktisch gleicher Spannung - nur optisch gemessen/getestet. Soweit bin ich zufrieden, aber jetzt sind ein paar Fragen aufgekommen und ich dachte, ich könnte diese hier stellen:

1.)
Ich habe sekundär 1150 Windungen gewickelt, anstatt 450 wie auf obriger Seite beschrieben, da ich anstatt von 5kV sekundär (Trafo der Seite), ca. 10kV haben wollte. Nun habe ich aber auch nicht mehr als 5kV am Ausgang? Ich dachte doppelte Windungen, doppelte Spannung? - Oder liegts am dickeren Draht - anstatt von 0,15mm habe ich 0,22mm Draht genommen? Mein Royer-Konverter ist der obrigen Seite nachgebaut, also der Selbe. - Oder, weil ich mehrere Lagen von Draht aufeinander habe, anstatt nur einer Lage? An was könnte der Grund sein?

2.)
Mein Frequenzmessgerät zeigt am Royer-Converter-Ausgang ca. 85kHz an? Stimmt das, ist ja seltsam? Sollte der Konverter nicht mit ca. 15-20kHz laufen?

3.)
Habe ich den Zusammenhang so richtig verstanden: Je höher die Frequenz bei gleicher Eingangsspannung, desto höher die Ausgangsspannug am Trafo, aber desto geringer wird die Ausgangsleistung (der mögliche Stromfluss).

4.)
Gibt es einen bestimmten Frequenzbereich, der sinvoll ist um diesen Trafo anzusteuern, um halbwegs brauchbare Leistung am Ausgag zu bekommen z.B. 10-40kHz?

5.)
Beim "einschalten" des Trafos (Anschluss an Royer) baut sich ein ca. 5mm Lichtbogen an zwei Drähten der Sekundärspule auf. Wenn ich jedoch durch pusten, diesen Lichtbogen ausblase, baut er sich nicht mehr auf - da muss ich erst die Stromquelle unterbrechen und neu anschließen. WARUM?

6.)
Gibt es Formeln, mit denen ich den Trafo berechnen kann unter Einschluss der Frequenz? Ich möchte z.B. eine Sekundärspannung von 10kV, bei einer Frequenz von z.B. 40kHz erzeugen und dafür wissen, wie viele Windungen ich primär & sekundär wickeln muss. Schön wäre auch noch, wenn ich die Leistung/Stromfluss und die Drahtstärke irgendwie miteinbeziehen kann. Vom Kern gibts ja dann den AL-Wert zum rechnen, oder? Ideal wären so grobe "Faustformeln", sofern die sinvoll sind?

»

Statt den Stahl-Gewindestangen wären Abstandshalter aus Keramik oder wenigstens Plastik sinnvoll, ebenso solltest du das Holz durch Plastik/Keramik ersetzen. Ansonsten geht da ordentlich Leistung verloren (je nachdem wie hoch grade die Luftfeuchtigkeit ist).

Poste mal deine genaue Schaltung incl. der Stromversorgung, dann können die Experten hier dir vielleicht weiterhelfen.

LG Sel

Zeilentrafokern hat für gewöhnlich einen Luftspalt, nicht gut für einen Royer-Konverter.

» Hallo!
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» Ich hab mir mal zum spielen einen kleinen HV-Trafo gebastelt - vgl. Bild im
» Anhang. Eigentlich wollte ich den Trafo auf der nachfolgenden Seite
» nachbauen, hatte aber nicht den passenden Kern, sowie Draht bei der Hand -
» auf dieser Seite bastelte der Autor einen eigenen HV-Trafo, da sein
» Zeilentrafo für ihn zu schwach war:
»
» http://www.kilovolt.ch/kaskade.htm
»
» ... mein Trafo hat einen kleineren Ferritkern (von einem DC-Zeilentrafo)
» und 1150 Windungen von 0,22mm Draht auf der Sekundärseite. Im vergleich zu
» einem AC-Zeilentrafo bringt er, angeschlossen an einen Royer-Converter
» (ZVS-Modus) ein bisschen mehr Leistung bei praktisch gleicher Spannung -
» nur optisch gemessen/getestet. Soweit bin ich zufrieden, aber jetzt sind
» ein paar Fragen aufgekommen und ich dachte, ich könnte diese hier stellen:
»
» 1.)
» Ich habe sekundär 1150 Windungen gewickelt, anstatt 450 wie auf obriger
» Seite beschrieben, da ich anstatt von 5kV sekundär (Trafo der Seite), ca.
» 10kV haben wollte. Nun habe ich aber auch nicht mehr als 5kV am Ausgang?
» Ich dachte doppelte Windungen, doppelte Spannung? - Oder liegts am dickeren
» Draht - anstatt von 0,15mm habe ich 0,22mm Draht genommen? Mein
» Royer-Konverter ist der obrigen Seite nachgebaut, also der Selbe. - Oder,
» weil ich mehrere Lagen von Draht aufeinander habe, anstatt nur einer Lage?
» An was könnte der Grund sein?
»
Ohne die Schaltung jetzt zu sehen,
hast du eine gewisse Kapazität sekundär,
die auch auf die Primärseite rückkoppelt.

» 2.)
» Mein Frequenzmessgerät zeigt am Royer-Converter-Ausgang ca. 85kHz an?
» Stimmt das, ist ja seltsam? Sollte der Konverter nicht mit ca. 15-20kHz
» laufen?
»
» 3.)
» Habe ich den Zusammenhang so richtig verstanden: Je höher die Frequenz bei
» gleicher Eingangsspannung, desto höher die Ausgangsspannug am Trafo, aber
» desto geringer wird die Ausgangsleistung (der mögliche Stromfluss).
»
Nicht ganz richtig, das Übersetzungsverhältnis wird vordergründig durch die Anzahl der Wicklungen gegeben.
Die höhere Frequenz kann eine höhere Leistungsübertragung ermöglichen, dazu müssen Wicklungen und Kern allerdings passen.
» 4.)
» Gibt es einen bestimmten Frequenzbereich, der sinvoll ist um diesen Trafo
» anzusteuern, um halbwegs brauchbare Leistung am Ausgag zu bekommen z.B.
» 10-40kHz?

Jo, den wird es geben.
»
» 5.)
» Beim "einschalten" des Trafos (Anschluss an Royer) baut sich ein ca. 5mm
» Lichtbogen an zwei Drähten der Sekundärspule auf. Wenn ich jedoch durch
» pusten, diesen Lichtbogen ausblase, baut er sich nicht mehr auf - da muss
» ich erst die Stromquelle unterbrechen und neu anschließen. WARUM?

Einschaltstromstoß?
»
» 6.)
» Gibt es Formeln, mit denen ich den Trafo berechnen kann unter Einschluss
» der Frequenz? Ich möchte z.B. eine Sekundärspannung von 10kV, bei einer
» Frequenz von z.B. 40kHz erzeugen und dafür wissen, wie viele Windungen ich
» primär & sekundär wickeln muss. Schön wäre auch noch, wenn ich die
» Leistung/Stromfluss und die Drahtstärke irgendwie miteinbeziehen kann. Vom
» Kern gibts ja dann den AL-Wert zum rechnen, oder? Ideal wären so grobe
» "Faustformeln", sofern die sinvoll sind?
»
»
Gibts, allerdings bin ich das größte Rechenfaultier.

Gruß Steffen
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» Statt den Stahl-Gewindestangen wären Abstandshalter aus Keramik oder
» wenigstens Plastik sinnvoll, ebenso solltest du das Holz durch
» Plastik/Keramik ersetzen. Ansonsten geht da ordentlich Leistung verloren
» (je nachdem wie hoch grade die Luftfeuchtigkeit ist).

... Ok, danke das werde ich schon mal ändern.

» Poste mal deine genaue Schaltung incl. der Stromversorgung, dann können die
» Experten hier dir vielleicht weiterhelfen.
»

Die Schaltung ist hier:



...anstatt des IRFP250, habe ich den IRFP260N drinnen, anstatt der 2 Watt Widerstände habe ich 5 Watt. Die Spule hat 47uH/10A und der Kondensator ist ein MKP 0,68uF.

» Zeilentrafokern hat für gewöhnlich einen Luftspalt, nicht gut für einen Royer-Konverter.

Mein Kern hat keinen "richtigen" Luftspalt - sind direkt aneinander gepresst, die beiden Kernteile. Es stimmt, der Zeilentrafo hatte 2 Luftspalte, dort waren 2 Kunststoffplättchen drinnen, die sind jetzt aber weg.

»
» » 2.)
» » Mein Frequenzmessgerät zeigt am Royer-Converter-Ausgang ca. 85kHz an?
» » Stimmt das, ist ja seltsam? Sollte der Konverter nicht mit ca. 15-20kHz
» » laufen?
» »
» » 3.)
» » Habe ich den Zusammenhang so richtig verstanden: Je höher die Frequenz
» bei
» » gleicher Eingangsspannung, desto höher die Ausgangsspannug am Trafo,
» aber
» » desto geringer wird die Ausgangsleistung (der mögliche Stromfluss).
» »
» Nicht ganz richtig, das Übersetzungsverhältnis wird vordergründig durch die
» Anzahl der Wicklungen gegeben.
» Die höhere Frequenz kann eine höhere Leistungsübertragung ermöglichen, dazu
» müssen Wicklungen und Kern allerdings passen.

Aso, bedeutet die Leistung insgesamt kann mehr werden, mit zunehmender Frequenz - ich dachte nämlich, dass zwar die Spannung mehr wird, aber dafür weniger Stromfluss möglich ist.

Wie viele Windungen sekundär hat eigentlich so ein typischer, alter AC-Zeilentrafo ... hat das jemand mal gesehen?


» »
» » 5.)
» » Beim "einschalten" des Trafos (Anschluss an Royer) baut sich ein ca. 5mm
» » Lichtbogen an zwei Drähten der Sekundärspule auf. Wenn ich jedoch durch
» » pusten, diesen Lichtbogen ausblase, baut er sich nicht mehr auf - da
» muss
» » ich erst die Stromquelle unterbrechen und neu anschließen. WARUM?
»
» Einschaltstromstoß?

hm... wahrscheinlich. Verkürze ich den Elektrodenabstand auf 3mm, kann ich den Lichtbogen nimmer ausbalsen.

» » 6.)
» » Gibt es Formeln, mit denen ich den Trafo berechnen kann unter Einschluss
» » der Frequenz? Ich möchte z.B. eine Sekundärspannung von 10kV, bei einer
» » Frequenz von z.B. 40kHz erzeugen und dafür wissen, wie viele Windungen
» ich
» » primär & sekundär wickeln muss. Schön wäre auch noch, wenn ich die
» » Leistung/Stromfluss und die Drahtstärke irgendwie miteinbeziehen kann.
» Vom
» » Kern gibts ja dann den AL-Wert zum rechnen, oder? Ideal wären so grobe
» » "Faustformeln", sofern die sinvoll sind?
» »
» »
» Gibts, allerdings bin ich das größte Rechenfaultier.

Ich leider auch - da bastel ich lieber und probiere herum, so komm ich im durchschnitt schneller zu meinen gewünschten Ergebnissen. Der Nachteil ist halt mitunter der große Materialverbraucht. Zum Beispiel war meine letzte Spule icht genug für Hochspannung isoliert, somit gabs durchschläge und dann ist sie mir weggebruzelt.


» »
» »
» »

» Mein Kern hat keinen "richtigen" Luftspalt - sind direkt aneinander
» gepresst, die beiden Kernteile. Es stimmt, der Zeilentrafo hatte 2
» Luftspalte, dort waren 2 Kunststoffplättchen drinnen, die sind jetzt aber
» weg.

Dann gib mal die Kernmaße durch.

» Hallo!
»
» Ich hab mir mal zum spielen einen kleinen HV-Trafo gebastelt - vgl. Bild im
» Anhang. Eigentlich wollte ich den Trafo auf der nachfolgenden Seite
» nachbauen, hatte aber nicht den passenden Kern, sowie Draht bei der Hand -
» auf dieser Seite bastelte der Autor einen eigenen HV-Trafo, da sein
» Zeilentrafo für ihn zu schwach war:
»
» http://www.kilovolt.ch/kaskade.htm
»
» ... mein Trafo hat einen kleineren Ferritkern (von einem DC-Zeilentrafo)
» und 1150 Windungen von 0,22mm Draht auf der Sekundärseite. Im vergleich zu
» einem AC-Zeilentrafo bringt er, angeschlossen an einen Royer-Converter
» (ZVS-Modus) ein bisschen mehr Leistung bei praktisch gleicher Spannung -
» nur optisch gemessen/getestet. Soweit bin ich zufrieden, aber jetzt sind
» ein paar Fragen aufgekommen und ich dachte, ich könnte diese hier stellen:
»
» 1.)
» Ich habe sekundär 1150 Windungen gewickelt, anstatt 450 wie auf obriger
» Seite beschrieben, da ich anstatt von 5kV sekundär (Trafo der Seite), ca.
» 10kV haben wollte. Nun habe ich aber auch nicht mehr als 5kV am Ausgang?
» Ich dachte doppelte Windungen, doppelte Spannung? - Oder liegts am dickeren
» Draht - anstatt von 0,15mm habe ich 0,22mm Draht genommen? Mein
» Royer-Konverter ist der obrigen Seite nachgebaut, also der Selbe. - Oder,
» weil ich mehrere Lagen von Draht aufeinander habe, anstatt nur einer Lage?
» An was könnte der Grund sein?
»
» 2.)
» Mein Frequenzmessgerät zeigt am Royer-Converter-Ausgang ca. 85kHz an?
» Stimmt das, ist ja seltsam? Sollte der Konverter nicht mit ca. 15-20kHz
» laufen?
»
» 3.)
» Habe ich den Zusammenhang so richtig verstanden: Je höher die Frequenz bei
» gleicher Eingangsspannung, desto höher die Ausgangsspannug am Trafo, aber
» desto geringer wird die Ausgangsleistung (der mögliche Stromfluss).
»
» 4.)
» Gibt es einen bestimmten Frequenzbereich, der sinvoll ist um diesen Trafo
» anzusteuern, um halbwegs brauchbare Leistung am Ausgag zu bekommen z.B.
» 10-40kHz?
»
» 5.)
» Beim "einschalten" des Trafos (Anschluss an Royer) baut sich ein ca. 5mm
» Lichtbogen an zwei Drähten der Sekundärspule auf. Wenn ich jedoch durch
» pusten, diesen Lichtbogen ausblase, baut er sich nicht mehr auf - da muss
» ich erst die Stromquelle unterbrechen und neu anschließen. WARUM?
»
» 6.)
» Gibt es Formeln, mit denen ich den Trafo berechnen kann unter Einschluss
» der Frequenz? Ich möchte z.B. eine Sekundärspannung von 10kV, bei einer
» Frequenz von z.B. 40kHz erzeugen und dafür wissen, wie viele Windungen ich
» primär & sekundär wickeln muss. Schön wäre auch noch, wenn ich die
» Leistung/Stromfluss und die Drahtstärke irgendwie miteinbeziehen kann. Vom
» Kern gibts ja dann den AL-Wert zum rechnen, oder? Ideal wären so grobe
» "Faustformeln", sofern die sinvoll sind?
»
»
»
»
»


Da kannst bissel gucken
https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=179024

» » Mein Kern hat keinen "richtigen" Luftspalt - sind direkt aneinander
» » gepresst, die beiden Kernteile. Es stimmt, der Zeilentrafo hatte 2
» » Luftspalte, dort waren 2 Kunststoffplättchen drinnen, die sind jetzt
» aber
» » weg.
»
» Dann gib mal die Kernmaße durch.

OK, Maße im Bild:

»

Dann hast du mit deiner aktuellen Dimensionierung auf 100kHz abgestimmt, das ist für das bei Zeilentrafos üblichen Kernmaterial zu viel. Auch die Magnetisierung ist deutlich zu hoch. Du brauchst also primär einige Windungen mehr, je nach Betriebsspannung. Die Sekundärspannung ergibt sich dann anhand des Übersetzungsverhältnisses.

» »
»
» Dann hast du mit deiner aktuellen Dimensionierung auf 100kHz abgestimmt,
» das ist für das bei Zeilentrafos üblichen Kernmaterial zu viel. Auch die
» Magnetisierung ist deutlich zu hoch. Du brauchst also primär einige
» Windungen mehr, je nach Betriebsspannung. Die Sekundärspannung ergibt sich
» dann anhand des Übersetzungsverhältnisses.

Oh, ok, danke und wie hast du das so gut ausgerechnet?
Kennst du vielleicht einige Info-Seiten, wo ich passende Formeln finde, die den Kern, Frequenz, Windungen, etc. miteinbeziehen?

» Oh, ok, danke und wie hast du das so gut ausgerechnet?

Ich habs nur grob überschlagen.


» Kennst du vielleicht einige Info-Seiten, wo ich passende Formeln finde, die
» den Kern, Frequenz, Windungen, etc. miteinbeziehen?

Transformatorenhauptgleichung.

» »
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» »
» »
»
»
» Da kannst bissel gucken
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=179024

Danke für den Link!

... der Royer-Converter bestimmt ja seine Frequenz selbst über den Schwingkreis, oder? Und für den Schwingkreis ergibt sich die Frequenz aus der Kapazität des Kondensators und der Induktivität der Primärspule am HV-Trafo - stimmt das so? Wann ja, dann kann ich die Frequenz abstimmen, indem ich die Windungszahl oder ggf. bisschen die Kapazität ändere?

» ... der Royer-Converter bestimmt ja seine Frequenz selbst über den
» Schwingkreis, oder? Und für den Schwingkreis ergibt sich die Frequenz aus
» der Kapazität des Kondensators und der Induktivität der Primärspule am
» HV-Trafo - stimmt das so? Wann ja, dann kann ich die Frequenz abstimmen,
» indem ich die Windungszahl oder ggf. bisschen die Kapazität ändere?

Ja, allerdings musst du auch die Strombelastbarkeit des Kondensators beachten.

Woher stammt eigentlich der Kern?

» Woher stammt eigentlich der Kern?

Den habe ich aus einem "neueren" DC-Zeilentrafo herausgeschnitten