ontladen condensator

Meestal gebruikt men hiervoor een condensator batterij, in feite een groot aantal condensatoren die parallel staan, en verbindt men de condensator batterij door middel van een thyristor met de magnetisatie spoel.

Eenmaal de thyristor ontstoken, loopt er een stroom door de spoel die de magneet magnetiseert. Een oscillatie in de LC kring wordt voorkomen door de gelijkrichter eigenschappen van de thyristor.

Hoe meer capaciteit en hoe hoger de spanning over de condensator, hoe meer opgeslagen energie en hoe krachtiger de magnetisatie stroom zal zijn.

Een hogere condensatorstroom zal uiteraard de levensduur van de condensatoren beknotten.
Maar voor een éénmalig project mag dat geen probleem geven.

Als de magnetisatie spoel al bestaat is het wellicht geen optie, maar eventueel kan je nog een magnetisch lens toepassen. Dit zijn conisch toelopende verbindingsstukken waardoor de magnetische flux vloeit. Hoe kleiner de doorsnede, hoe hoger de concentratie aan veldlijnen.

Wat zijn ‘ 50000Ampere windingen’?

Als je een stroom door een spoel laat lopen dan krijg je inderdaad een magnetisch veld, en hoe sterker de stroom hoe sterker dat veld. Ook kan het goed deze stroom te laten leveren door een geladen condensator.

Wat je kunt doen met een condensator hangt af van de specificaties van de condensator.

@Blink
1A bij 1 winding is 1Aw

Bij 500 windingen kom je dus op 100A in dit geval.

[Bericht gewijzigd door Sine op dinsdag 26 maart 2024 22:34:25 (33%)]

Amperewindingen, het woord zegt het al, dat is de stroom vermenigvuldigd met het aantal windingen. Bekend begrip in b.v. de relaistechniek.
Als je een spoel hebt van 100 windingen en daar stuur je 1 A door, dan heb je 100 AW. Heb je een spoel met 10 windingen en je stuurt er 10A door, dan heb je ook 100 AW. Het magnetisch effect is gelijk.

TS heeft een spoel met 500 windingen. Dus geen 500 wikkelingen, maar 1 wikkeling met 500 windingen.
Hij heeft 50000 AW nodig, dus er moet 100 A door.
Bij een weerstand van 0,42 ohm heb je dus aan 42 V genoeg. Maar als je met een condensator werkt, dan zal je die stroom niet halen omdat het opbouwen van de stroom tijd kost i.v.m. de zelfinductie van de spoel, en de condensator is dan al gedeeltelijk leeg. Dus een beginspanning van 200 V lijkt me een goed startpunt.

500 windingen is veel te veel . Beter met 1 winding . Inductie is quadratisch t.o.v. het aantal windingen, en die houd je zo laag mogelijk . Je wil nl een grote stroom en geen hoge inductiespanning opwekken .
Heel dikke kabel gebruiken . Model startkabel of nog dikker .

Je hebt een enorme condensatorbank nodig om een halve seconde zo'n stroom te laten lopen. 100A betekent dat de spanning over de condensator 100V/sec daalt, bij een capaciteit van 1F. 1F is heel veel, zeker bij een dergelijke hoge spanning.

100A bij 42V is 4.2kW, net meer dan je uit een 16A groep kunt trekken bij 230V (3.68kW), maar voor zo'n korte tijd moet dat wel goed gaan. Het lijkt me dus niet onmogelijk om dit met een voeding te doen, maar dat is geen eenvoudige of goedkope voeding.

Ik denk dat je met 3 of 4 accu's van 12V de simpelste oplossing hebt eigenlijk; deze hoeven niet groot te zijn, motorfiets accu's zijn al ruimschoots groot genoeg, want die moeten al meer dan 100A leveren bij het starten. 12 Lithium cellen in serie zou ook kunnen.

Wellicht is het handig als je vertelt of laat zien wat die controller precies is, dan kunnen we beoordelen of dat gaat werken en veilig is.

Op woensdag 27 maart 2024 07:22:17 schreef Lead Acid:
500 windingen is veel te veel . Beter met 1 winding . Inductie is quadratisch t.o.v. het aantal windingen, en die houd je zo laag mogelijk . Je wil nl een grote stroom en geen hoge inductiespanning opwekken .

anderzijds wil je een zo groot mogelijke magnetische flux. met één winding ga je niet veel bekomen. bij oneindig veel windingen ook niet. het optimum ligt dus ergens tussenin, 500 windingen lijkt me redelijk

50000 Ampere wikkelingen. 500 wikkelingen -> 100A.

0.42 Ohm , 100A -> 42V.

Ik denk dat de lastigere vraag is: "hoeveel capaciteit heb je nodig".

Als je een 100nF condensatortje neemt en die tot 50V oplaad dan is ie leeg voordat de stroom significante vormen heeft aangenomen. Dat het tijd kost om de stroom te laten toenemen komt door de inductie. Dus: gebruik een online spoel-uitreken-ding om de inductie te berekenen.

Ik zou denken dat als je de energie uitrekent in de spoel bij 100A en dan voor ongeveer 2x zoveel energie in de condensatoren, dat je dan een eind komt.

Ik zou als condensator spanning, dan iets boven de 42V gaan zitten. 60-65V of zo.

Heb je geen "las-post" (geen idee hoe zoiets in goed nederlands heet) ter beschikking.

Veel van die dingen werken tegenwoordig op gelijkstroom.
stromen tot 100 ampère zijn ook vlot haalbaar.
(Eventjes aantikken met de lastoorts lijkt me voldoende.)

[Bericht gewijzigd door pamwikkeling op woensdag 27 maart 2024 12:33:00 (13%)]

"las-post" (geen idee hoe zoiets in goed nederlands heet)

"lastransformator", zou ik denken? Wel zo duidelijk...

Mag ik uit nieuwsgierigheid mijn vraag uit de eerdere discussiereeks herhalen om wat voor type en vorm magneet het eigenlijk gaat?

Op dinsdag 26 maart 2024 21:30:47 schreef tarsam:

Nu wil ik doormiddel van condensatoren gaan werken, maar hier geraak ik niet meer aan uit.

Ja, ik weet dat dit gevaarlijk is. Daarom ga ik alles veilig in een kast inbouwen dat dit goed beschermd is naar aanraking toe, en ik alles vanop afstand kan bedienen.

Mijn idee is dus om de condensator op te laden tot bvb 200VDC. Een sturing hiervoor heb ik kunnen overnemen van iemand.

Maar ik geraak er niet aan uit welke capaciteit ik nodig heb die kan zorgen dat ik aan die 50000 ampere windingen geraak.

De vraag is ook of je wel perse een condensator nodig heb.

Even van vooraf aan beginnen.
Je wilt 50.000 ampere wikkeling halen op een spoel die een weerstand van 0,42 ohm heeft.
Dat heeft rew allemaal mooi uitgerekend en daarvoor heb je 42V bij 100A nodig.
Als je dus iets kan vinden dat 100A bij 42V kan leveren zoals bv een oude lasapparaat dan heb je geen condensatoren nodig. Heb je bv enkel maar 50V bij 1A als voeding dan is die 1A dus te weinig. Door er dan een condensator tussen te zetten die heel veer energie kan opslaan dan kan je met die 1A die condensator bank opladen zodat als die vol is die 100A voor 0,5S kan leveren.

C = dU / dt
dU = bv van 60 tot 42 = 18V
dt = 0,5S
C = 18 / 0.5 = 36F

Ja ik weet dat het een grote aanname is van de spanning maar dan hebben we tenminste wel een richtwaarde van een mogelijke condensator

Neem bv 50F 2,7V condensator
Voor 60V = 24 in serie >> 24 stuk in serie geeft dan 2F
en heb je er 18x parallel nodig
24 x 18 = 432 stuk van onderstaande condensator
https://www.distrelec.nl/nl/gedrukte-elektrische-dubbellaagse-condensa…

Wat een foute berekening

Beter en langer zoeken zal best iets opleven wat een heel stuk goedkoper is maar je zal toch zo ca 400 condensator nodig gaan hebben ook al vind je ze voor 1,-/st dan is dat veel geld

Met een condensator is niet te doen. Een alternatief voor een condensator is een accu. 4x 12V loodaccu van 7Ah is precies genoeg. en is in totaal 48V waar je 42V nodig hebt ook goed te doen.

Een goed schakelaar vinden die 100A kan schakelen en niet zichzelf vastbrand is lastig maar is ook nog wel te doen.

Maar een apparaat wat (vrijwel) continue 42V, 100A (4.2kW) kan leveren is "overkill"... Dat is lomp en zwaar en onnodig.

Als je met 1W je condensator(bank) in een paar seconden (of evt minuten) tot 65V kan opladen dan zal daar makkelijk voldoende energie in zitten om je magneet te magnetiseren. Heb je dus niet een 15kg lastrafo nodig die bij inschakelen een 50/50 kans heeft om de stoppen te doen springen.

@Benleentje, ik verwacht dat een veel kleinere tijd nodig is om de boel te magnetiseren.

Denk aan een harddisk. Die kan zeg 200Mbyte per seconde schrijven. Die magnetiseert dus (gemiddeld) twee gebiedjes per nanoseconde....

OK. Ik heb even wat zitten googlen: De snelheid waarbij magnetisatie optreed is ongeveer de geluidsnelheid in het medium. Dus om een stuk staal van 5cm te magnetiseren heb je ongeveer 0.05 m / (5000 m/s) = 10 µs nodig.

De hoeveelheid energie is dan 4200W * 10e-6 = 42mJ.

Verdubbel dat naar 100mJ en je hebt een 80 µF nodig bij 50V. Laad 100uF tot 70V en je hebt NOG een factor twee in de hoeveelheid energie aan marge.

Maarrrrr.... dit verwaarloost de inductie van je spoel. Als die langer dan 10 µs nodig heeft om aan die 100A te geraken wordt het anders.

Als je vertelt hoe groot je spoel is (ik ben te lui om dat andere topic te gaan lopen zoeken) dan bestaat de mogelijkheid dat iemand de inductie uitrekent.

Even voor de goede orde: Een 100uF elcotje gaat dit dus niet redden: Die doet niet zomaar 100A. Een zwik high-quality, niet-elcos zal denk ik beter in de buurt komen.

Op woensdag 27 maart 2024 16:15:20 schreef benleentje:
C = dU / dt
dU = bv van 60 tot 42 = 18V
dt = 0,5S
C = 18 / 0.5 = 36F

Dat kan niet kloppen, want de stroom komt helemaal niet in je berekening voor. Je hebt die nu impliciet aangenomen op 1A, maar dan ben je nog aan het delen in plaats van vermenigvuldigen. Immers, een grotere tijd zou een grotere benodigde capaciteit moeten opleveren.

Een goed schakelaar vinden die 100A kan schakelen en niet zichzelf vastbrand is lastig maar is ook nog wel te doen.

Dat is betrekkelijk eenvoudig op te lossen met een paar MOSFETs. Op aliexpress etc. staan MOSFET modules bedoeld voor puntlassen die misschien wel bruikbaar zijn, mits ze geschikt zijn voor deze spanning.

Je hebt die nu impliciet aangenomen op 1A

Ik heb aangenomen dat er bij een spanning van 42V er 100A gaat lopen alsof het een gewone weerstand is ipv een spoel dus indirect komt de stroom wel ter sprake. Maar nu maak je mij ook aan het twijfelen.

Immers, een grotere tijd zou een grotere benodigde capaciteit moeten opleveren.

Ja je hebt gelijk ik heb de formule niet goed afgekeken van de website.
Ik moet dat eens ergens gaan opschrijven ipv steeds opzoeken

Capacitive current (Icap) = C * dV/dt.
C = I x dt / dV = 100 x 0.5 / 18 = 2.7F

@Benleentje, ik verwacht dat een veel kleinere tijd nodig is om de boel te magnetiseren.

Ja ik weet het een hoop aannames, maar die tijd komt van TS zelf.

2,7F dat verandert de zaak
https://www.distrelec.nl/nl/ultraweerstanden-60f-7v-eaton-hv1840-2r760…
60V / 2.5V = 24 in serie.
60F met 24 in serie geeft 2,5F

Een 100uF elcotje gaat dit dus niet redden: Die doet niet zomaar 100A.

Maar 10A moet wel lukken dan zijn het er 10 van 100uF, 80V parallel.

Wel bizar dat je met een paar aannames zover uit elkaar kan zitten 100uF of 2,7F

[Bericht gewijzigd door benleentje op woensdag 27 maart 2024 18:16:48 (10%)]

Op woensdag 27 maart 2024 17:37:05 schreef SparkyGSX:
Dat is betrekkelijk eenvoudig op te lossen met een paar MOSFETs. Op aliexpress etc. staan MOSFET modules bedoeld voor puntlassen die misschien wel bruikbaar zijn, mits ze geschikt zijn voor deze spanning.

Ik heb hier op "zo'n module van Aliexpress bedoeld voor puntlassen" gekeken en daar zitten (6 parallel) AUIRFS3006-7P mosfets op. Dus in theorie wordt men vriendelijk verzocht om de stroom te allen tijde onder de 7kA te houden....

Deze module werkt op 5V. (er zit een 40A 5V voeding aan). Die laad twee 3000F condensatoren (in serie) op. Hij is nu een paar maanden (een jaar?) niet gebruikt. Het display staat nog aan, de spanning is 4.875V. Kan je nog wel een fietsaccu mee bouwen zonder de lader aan te zetten.

De mosfets zijn trouwens 60V.

60V kan net, maar het houd niet over, als je een 12S Lithium accu of zo zou gebruiken. Ik zou dan in ieder geval een cap vlakbij zetten, en een snelle diode terug naar de - van de accu (ik neem aan dat er low-side geschakeld wordt), want de lading in die spoel moet ook ergens heen kunnen bij het uitschakelen. Een diode in sper over de spoel kan ook; wellicht geen slecht idee om gewoon allebei te doen.

Als je een paar elco's gebruikt op 100V of zo, kun je een thyristor gebruiken om te schakelen, als je ervoor zorgt dat de voeding los is, zodat de thyristor weer uit geleiding gaat als de elco's leeg zijn.

Het heeft amper zin om magneten die ingegoten zijn in een vliegwiel te gaan her magnetiseren. Vroeger op vele manieren geprobeerd. Je kan de magnetische koppeling van spoel naar ingegoten magneet onvoldoende maken. Met een magneet op zich kan dat wel, maar er is vlug opnieuw verzwakking te merken.

Zou je door de LC oscillatie niet een goede degaus zullen maken? Ik denk dat er ook een diode in serie met de spoel moet. (en ook de flyback diode!)

De lol is dan dat je alle energie uit de condensator in 1x naar de spoel verhuist en die kan dan ineens niet meer terug....

Op woensdag 27 maart 2024 16:59:30 schreef rewK. Ik heb even wat zitten googlen: De snelheid waarbij magnetisatie optreed is ongeveer de geluidsnelheid in het medium. Dus om een stuk staal van 5cm te magnetiseren heb je ongeveer 0.05 m / (5000 m/s) = 10 µs nodig.

Zoiets geldt beslist niet voor massief staal en ook niet voor een gelamineerd pakket dynamoblik. De wervelstromen zijn de belangrijkste vertragende factor in het proces, waardoor de verspreiding van magnetisme diffusie-achtig verloopt. In de eerdere discussie heb ik een voorbeeld gegeven voor massief staal.

Misschien handig om even en link te geven naar die eerdere discussie:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/162818