Re: Самодельный мощный электрошокер

Люди вы чего, словно калеки безрукие.
Берётся картон или плотная бумага, та, из которой визитки делают, берётся циркуль, ножницы, канцелярский ножик или лезвие бритвы, клей "Момент" и делается замечательный каркас.
Затем берётся акриловый или лучше уретановый лак (обязательно прозрачный) и каркас тщательно пропитывается этим лаком, если нет лака то тоже не беда, берётся парафин, конечно нужен чистый парафин, снежно-белый, например такой в свечках мелких из "Икея" или вообще от свечек парафин берётся (не воск, а именно парафин) и изготовленный каркас проваривается в парафине.
Что при пропитывании каркаса лаком, что при варке в парафине нужно каркас дополнительно скрепить проволокой, что бы если клей раствориться или разрушиться от температуры каркас не распался.

Соответственно лучше для шокера мотать проволокой ПЭШО как можно более малого диаметра, я бы выбрал 0.16, с ней ещё удобно работать, не то что с 0.08, через каждые слоя 2 надо обильно пропитывать лаком или парафином.

Из картона и уретанового лака я делал каркас для дросселя в свой SGTC, менее чем за час сделал все его детали и около суток уретановый лак сушился.
Каркас смело выдерживал до 10 тысяч вольт на частоте до 300кГц, а там всего 2 слоя картона в основании каркаса (трубке).
Вся штука в том, что комбинированные диэлектрики имеют весьма хорошую электрическую прочность, больше чем электрическая прочность исходных материалов, а для уретана эта прочность 100 тысяч вольт на 1 мм.

 

Aleksandr, насколько я знаю, Вы делали транс по шприцевой технологии. Можете рассказать на пальцах, по шагам, как это делать?

З.Ы. Первая попытка со шприцем провалилась. Со слоевым трансом тоже. И вот сегодня прошило секционник .

 

вот:
http://www.dialelectrolux.ru/catalog/ar ... index.html
тут вроде как продаётся нужный разрядник, хотя поискав на складе я ни чего не нашёл.
отпишитесь кто имел дела с магазином,можно устроить групповой закуп.
--------
похоже заказывать бесполезно, кто может продать мне разрядник?

 

Общие рекомендации такие:
1.Материалом каркаса должен быть возможно более "мягкий" полимер-полиэтилен, полипропилен, полиуретан, короче, чем длиннее молекула-тем лучше.
2. Между секциями не должно быть воздушных зазоров.
3. Точки обмотки с максимальным потенциалом должны быть максимально возможно разнесены.
Достигается следующим образом: наматывается одна секция, затем разматывается, чтобы узнать какой длины провод помещается в одной секции. Берём отрезок провода, равный двум полученным длинам, запоминаем его длину. Отмечаем середину отрезка. Протаскиваем провод до отмеченной середины внизу сквозь щёчку между первой и второй секцией. Наматываем первую секцию, скажем, против часовой стрелки. Закрепляем конец. Наматываем вторую секцию по часовой стрелке. Закрепляем конец. Аналогично наматываем остальные секции. Важно, чтобы направление намотки каждой последующей секции продолжало предыдущую. После намотки соединяем ( паяльником ) секции последовательно.
4. Стараться получить "как можно больше витков" бессмысленно. Если разрядник на 2.5кВ, то даже при соотношении первичка/вторичка 1 : 20 ( 5 и 100 например ) на выходе уже 50кВ, а с учётом самоиндукции минимум в десять раз больше - прошъёт любую изоляцию!

 

Я вот все тоже думаю - нахрена мучиться запихивать сколько витков (20 на 1200-1500)? Можно ли намотать ВВ-транс с меньшим количеством витков, например, 15 на 900? Коэфициент все равно один и тот же. А то я сделал каркас, но в секцию больше 50 витков не лезет, хоть ты обосрись. Каркас - полипропилен 20x3.4mm.

 

Всем привет
На начальном этапе мне помог этот форум и поэтому сейчас мне бы тоже хотелось поделиться своим опытом..
Самый большой геморрой для начинающих это несомненно высоковольтный трансформатор. Трансформаторы по шприцевой технологии, где все витки наматываются на длинный предмет, а потом сдвигаются вместе образуя катушку, такие трансформаторы крайне ненадёжны, так как в них очень много переменных. Такие трансформаторы вне всяких сомнений в топку. Их даже можно не рассматривать.

Секционные трансформаторы уже лучше. Но изоляция в них всё равно оставляет желать лучшего. Дело в том, что массивные (цельные) материалы, даже из пропилена, тефлона и фторопласта, имеют не очень большое пробивное напряжение, что-то в районе 20 киловольт на миллиметр (в зависимости от формы электродов). Если посмотреть к примеру на чертежи каркаса для ВВ транса от ЗШ на steelrats, то видно, что в месте высоковольтного выхода толщина (толщина между внутренним и внешним диаметром каркаса) изоляции всего 2-3 миллиметра, даже ещё меньше. То есть если учесть что нам нужна искра 5 сантиметров, т.е 50 киловольт, становится ясно, что запаса по прочности почти нет. А ведь это оружие, оружие защиты, а оружие должно быть надёжнее советского танка. К тому же ещё довольно долго делать каркас, мне было влом. Поэтому секционные трансформаторы тоже отправляются в топку.

После поисков мне всё таки удалось найти решение проблемы. Оно оказалось простым - слоевой трансформатор. Плюс такого трансформатора - очень высокая надёжность при относительно маленьком диаметре. Ахтунг, сейчас я раскрою главный "секрет" который лежит в основе трансформаторов данного типа. А именно, чем тоньше материал, тем выше его относительное пробивное напряжение. К примеру если посмотреть на документацию тефлоновой FEP плёнки (один из самых хороших изоляторов вообще какие только можно найти):
http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/assets/downloads/h55007.pdf
График номер 6, Dielectric Strength vs. Film Thickness of DuPont FEP Film Dielectric Constant. На графике очень наглядно можно увидеть зависимость пробивного напряжения от толщины материала. К примеру при толщине плёнки 0,05 миллиметра напряжение пробоя составляет 200-220 киловольт на миллиметр. То есть если взять 20 слоёв плёнки по 0,05 миллиметра, то мы получим 200 киловольт на миллиметр. Если мы дальше посмотрим на график, на значение пробивного напряжения у 0,5мм плёнки, то видно, что оно гораздо меньше, и находится в районе 60 киловольт на миллиметр. У большинства из нас в распоряжении имеются недокументированые цельные материалы, 20 киловольт на миллиметр это максимум на что можно рассчитывать. Поэтому выход - полимерные плёночные материалы на основе фтора, а именно фторопласт, тефлон, ptfe и подобные. Для своих трансформаторов я использую ptfe плёнку 0,05 мм. Так как документации от этой плёнки у меня нет и я не знаю её точное пробивное напряжение, то я просто исхожу из 100 киловольт на миллиметр, на самом деле эта цифра наверняка чуть повыше. Но нам то нужны запас и надёжность.

Что получается в итоге смотрите на картинках.
Первичная обмотка 7 витков (0,7мм провод), вторичная примерно 320 (0,15мм), хотя можно сделать первичную и пять витков, вторичную соответственно тоже меньше. При 2500 вольт на первичной обмотке трансформатор пробивает 6 сантиметров воздуха. Проницаемость используемого мной феррита примерно 1800, размер 70x15x8. Феррит можно взять и поменьше, но у меня в распоряжении в данным момент только эти. Высота готового трансформатора 18 мм, ширина 23мм. Если вы читали про какие-то там "выхлопы" в факе от злого шокера, о том, что если мало витков в первичной обмотке то вылетают диоды, всё это полный бред, причина одна, её я уже описал выше - плохая изоляция и пробой трансформатора с вторички на первичку. Толщина изоляции между первичной и вторичной обмотками примерно 20 слоёв 0,05 ptfe. Между слоями эпоксидка. В итоге получается 2 миллиметра. Кому нужна повышенная надёжность, лучше сделать 30 слоёв, тогда толщина изоляции будет в районе трёх миллиметров. Очень очень важно качественно залить эпоксидкой высоковольтный конец трансформатора, заливается в несколько проходов для избежания образования пузырьков воздуха.

 

drendo, спасибо большое за совет. Если не получится - сделаю как Вы. Но можно поподробнее - у Вас один слой провода на трансе? Как я понял, Вы делаете основной упор на изоляцию первички от вторички. Это так?

 

Переделал уже наверное штук 8-10 трансов - все прошивает. Вот намотал еще один - на этот раз проводом ПЭТВ 0.224 ~ 1300 витков на секционном каркасе и залил парафином. Сегодня попробую и отпишусь.

 

Имхо, толстоват для вторички будет, слишком громоздкая получится со всеми вытекающими. Оптимально 0.1 - 0.11. Таким я себе без проблем мотал на круглом феррите электродрелью.

P.S. Кста, пленка для изоляции подойдет еще тонкая лавсановая, у нее тоже высокое пробивное напряжение.

 

Да, самое главное в этом трансформаторе всего один слой вторички! Это главный плюс который я не упомянул в первом посте. Один слой нереально упрощает конструкцию, а всё гениальное как известно просто..
Основной упор разумеется между первичкой и вторичкой, вообще надо просто смотреть на разность потенциалов, где она самая большая там и уделять особое внимание изоляции.
Сейчас опишу немного модифицированную схему намотки, чего не видно на фотках в первом моём посте.
Трансформатор имеет три слоя изоляции. Первый слой пять обмоток плёнки с эпоксидкой вокруг феррита. В том месте где будет высоковольтный отвод изоляция должна выходить за феррит на 6-8 миллиметров. То есть если феррит 60 миллиметров, то длина изоляции должна быть 66-68 миллиметров. Это место впоследствии зальётся эпоксидкой. Очень важно, так как разница потенциалов в этом месте максимальна. Потом мотаем 7 витков первички. Верхний виток, если смотреть на фотку 2, не должен доходить до самого края феррита, там тоже должно быть расстояние, так как здесь тоже разница потенциалов самая большая и это место будет залито эпоксидкой.
Дальше если смотреть на вторую фотку, изолируем всю первичную обмотку за исключением верхнего отвода, тоже пять обмоток изоляции (так как первичка тоже имеет разность потенциалов в 2,5 киловольта). Потом загибаем верхний отвод вниз и изолируем первичку от вторички. В предыдущем описании я немного ошибся с количеством обмоток изоляции, я намотал полоску длиной 180 сантиметров, это значит в районе 30 обмоток, а не 20 как я написал ранее.
Потом ставим трансформатор вертикально на тот бок где 3 отвода и заливаем высоковольтный конец эпоксидкой, в два прохода, сначала немного эпоксидки, чтобы она вся ушла вниз, когда подсохнет льём второй раз, удаляя иголкой пузырьки воздуха.
Конечно надо бы нарисовать картинки как мотать, но думаю что всё и так понятно..

 

Интересно было бы взглянуть на тесты по качеству ионизации у этого транса...

 

Мои первые слоевые трансформаторы имели три слоя вторичной обмотки (20 первичка, 1000-1100 вторичка, каждый слой где-то по 330, хотя я делал разные варианты, с разным количеством витков) и в принципе меня всё устраивало кроме размера, диаметр был 3 сантиметра, слоевой же трансформатор можно сделать реально маленьким, если постараться. Тогда у меня ещё не было тефлона и я изолировал конденсаторной бумагой. Но потом раздобыв тефлона решил поэкспериментировать с разными параметрами и остановился на вышеописанном варианте. Кстати ионизация с таким маленьким количеством витков вторички гораздо лучше чем с трёхслойным трансформатором. Предполагаю что это зависит от индуктивности вторички. Чем больше индуктивность, тем сложнее боевому конденсатору начать разряжаться за короткое время существования поджигающей искры, так как чем больше индуктивность, тем меньше в самом начале скорость разряда боевого конденсатора (LC цепь), а это плохо, так как поджигающая искра очень кратковременна. Но это ещё нужно посчитать по формулам. Короче факт что с одной обмоткой мне нравится гораздо больше. А проверяю качество ионизации ещё так - не заряжаю боевой конденсатор до полного напряжения, а к примеру только до 1000 вольт и смотрю сколько сантиметров в таком случае будет "злая" искра. Ладно, я и так уже сказал больше чем надо было говорить, просто вот форум мне этот помог сильно, только поэтому..

 

1300 - многовато будет! Делай, как предлагает drendo ( дай бог ему здоровья )- это самая грамотная конструкция. Феррит можно взять от испорченного ТДКС (FBT) телика или моника. Первичку можно намотать с меньшим шагом и сместить к холодному концу вторички, отогнутый вывод конца первички лучше дополнительно изолировать по всей длине. Разрядный промежуток должен быть меньше длины вторички, иначе корона пойдет прямо по трансу.
2 drendo. С увеличением числа витков первичной обмотки её индуктивность растёт в квадратичной зависимости, увеличивается реактивное сопротивление, уменьшается ток и, соответственно, индукция насыщения Вт сердечника. Попросту говоря сердечник не передаёт всей магнитной энергии, на которую способен. Поэтому моща и падает. Первичку обычно расчитывают так, чтоб держать сердечник на грани насыщения, т.е. обеспечить Вт в пределах 0.25-0.39Т ( для большинства ферритов ).

 

Речь шла не о первичке, а о вторичке. О разряде боевого конденсатора, а не поджигающего. Меня мало интересует кпд трансформатора, мне тупо нужна искра которая сыграет роль проводника для разряда боевого конденсатора. Сопротивление этой искры не должно быть ниже определённого предела необходимого для гарантированного разряда боевого конденсатора. А с трансформатором и так всё понятно, он в любом случае работает в глубоком перенасыщении и мне на это плевать, так как при таких габаритах ни о каком кпд речи идти не может - оно будет в любом случае низким. Но мне на это глубоко плевать, так как поджигающий конденсатор у меня в 10 раз меньше ёмкости чем боевой.. Поэтому общее кпд очень даже хорошее.
В предыдущем же посте речь шла о LC цепи боевой конденсатор <--> вторичная обмотка. Чем выше индуктивность вторичной обмотки, тем медленее раряжается конденсатор. С одной стороны это лучше, так как разряд с трёхслойным трансформатором получается тише, так как конденсатор разряжается дольше. С другой стороны с однослойным трансформатором разряд визуально мощнее, так как он более быстрый.. Но это уже дебри и не хочу в них лезть.

 

Ребят, спасибо, реально помогли! Теперь знаю, как выйти из положения. svic, drendo поставил плюсики .

 

Обязательно получится!
drendo да я и не спорю про вторичку, просто хотел подсказать,что

потому, что у тебя трансформатор получился мощнее! А на насыщение действительно плевать-сердечник с разомкнутой магнитной цепью очень трудно насытить!

 

drendo, а есть фотографии искры Вашего шокера?

 

Через пару дней выложу видео, по фотографиям сложно судить.. Сейчас хочу обрезать один феррит до пяти сантиметров, а то семь слишком длинный получается. Пришёл к выводу, что там где высоковольтный вывод нужно делать изоляцию на сантиметр длинее чем феррит и этот сантиметр заливать эпоксидкой, чтобы был большой запас. Я в активном поиске оптимальных пропорций для минимального размера..

 

Мои советы по упрощению конструкции ВВ трансформатора и увеличению его кпд Чем выше напряжение на первичной обмотке ВВ трансформатора, тем проще конструкция ВВ трансформатора. Последнее что я сделал - с трансформатора преобразователя напряжения с помощью двух выпрямителей формирую два разных напряжения. На боевой конденсатор через один диод идёт одно напряжение, в районе 2,5 киловольта. На поджигающий конденсатор с помощью диодного умножителя на два подаётся 5 киловольт, только на самом деле оно получается меньше пяти киловольт, так как я использую три разрядника последовательно по 1400 вольт Поджигающий конденсатор обязательно должен быть в разы меньшей ёмкости чем боевой (к примеру в тейзере M26 боевой конденсатор 0,88 микрофарада на 2000 вольт). В итоге получается 4,2 киловольта на первичке ВВ транса. ВВ транс - феррит длиной 5см, ptfe изоляция 6см (в месте высоковольтного отвода изоляция длинее феррита на 1см, это место очень качественно заливается сантиметровым слоем эпоксидки, чтобы не пробивало через феррит). Первичка 10 витков, вторичка 150-200-250 витков (в зависимости от нужной длины искры). Плюс использования такого большого напряжения на первичке и использования трёх 1400 вольтовых разрядников, против одного разрядника на 4,5кв. Дело в том, что я уже писал ранее про надёжность схемы, а разрядник это одно из слабых мест, так как при многократном прохождении искры он изнашивается. 10ти амперные разрядники у эпкоса заканчиваются на 1400 вольт, всё что выше напряжением только 2-2,5 ампера (кто силён в математике может высчитать что надёжнее, три по 10 ампера, либо один на 2 ампера). Я остановился на трёх по 1400. Ещё один плюс такого напряжения на первичке - уменьшение ёмкости поджигательного конденсатора, а чем меньше ёмкость, тем в более щадящем режиме работают разрядники. Ну и транс получается элементарным
Ещё что могу посоветовать - не ставьте, как в схеме ЗШ конденсатор на 1600 вольта, а напряжение на нём 2500, это очень плохо. Надо ставить два (или более) конденсатора последовательно, чтобы напряжение на них не превышало паспортное.