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1 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SCHEMA DI PRINCIPIO Rf = resistenza di fronte R2 = resistenza di coda.

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1 1 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SCHEMA DI PRINCIPIO Rf = resistenza di fronte R2 = resistenza di coda C2 = condensatore di fronte (comprende anche la capacità del carico)

2 2 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Nel circuito di figura, il condensatore C 1, inizialmente caricato alla tensione Vo, carica il condensatore C 2 alla tensione e la carica avviene con una costante di tempo

3 3 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Schematizzazione del circuito per tempi brevi (fronte) e tempi lunghi (coda) Rf<< R2 C1>>C2 2 = (C1+C2)R2.

4 4 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento C 2 previsto per la totale tensione impulsiva C 1 tensione continua di carica R 2 prevista per la tensione impulsiva R f tensione impulsiva di breve durata – solo sul fronte Dimensionamento in termini di energia Calore specifico metalli : circa 400 J/kg K

5 5 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento RENDIMENTO IN TENSIONE

6 6 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento PROBLEMI Si richiede generatore DC con tensione V 0 Tutti i componenti devono tenere V 0 in via permanente o almeno transitoria Linterruttore ( a rigore serve solo un chiuditore) deve operare in tempi molto brevi, possibilmente senza rimbalzi Lenergia disponibile varia con il quadrato della tensione Difficoltà di estendere lo schema a tensioni sopra 100 – 200 kV

7 7 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SCHEMA DI MARX Caricare un numero adeguato di condensatori in parallelo per poi metterli in serie. Si ottiene una tensione pari a NV 0 ed una capacità equivalente di C 1 /N. Impianto modulare, grosso risparmio sullalimentatore DC, possibilità di usare solo parti dellimpianto quando servono tensioni basse (quindi con capacità maggiori). Si può avere, lasciando tutto in parallelo NC 1 con tensione V 0 ; possibili anche paralleli parziali

8 8 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

9 9 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

10 10 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

11 11 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Scelta dei chiuditori Tensioni di tenuta molto alte Tempi di chiusura di pochi µs Non è necessario un potere di interruzione Impossibilità usare dispositivi elettromeccanici Tutti gli impianti usano chiuditori a scarica sia per generatori di tensione che di corrente

12 12 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento STRUTTURA DI UNO SPINTEROMETRO Due sfere o semisfere poste a distanza tale da non consentire la scarica con la tensione applicata Per provocare linnesco possono essere avvicinate con un sistema motorizzato fino ad ottenere la scarica spontanea Campo quasi uniforme – Gradiente medio elevato – (20 – 25 kV/cm) – tempi di formazione del µs o meno Costo modesto

13 13 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento STRUTTURA DI UNO SPINTEROMETRO Da notare che il contatto che si crea non è galvanico e permane solo fino a quando permane larco tra gli elettrodi: è quindi fondamentale che passi corrente, altrimenti il collegamento cessa La presenza delle resistenze di carica (che sono anche di scarica) nello schema è fondamentale Il loro valore non può essere aumentato troppo, altrimenti la corrente è troppo bassa e gli spinterometri si spengono

14 14 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Spesso problemi di natura meccanica (molti spinterometri montati in verticale) ed ambientale (presenza di polvere nellambiente – inneschi spuri) Movimentazione continua scomoda Ricerca si sistemi che possano innescare senza necessità di ridurre la distanza Sviluppo di spinterometri comandati (sistema trigatron – analogia con innesco candele autoveicoli)

15 15 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SPINTEROMETRO COMANDATO 1. Elettrodi principali 2. Elettrodo di innesco 3. Elettrodo di trigger 4. Collegamento circuito generazione impulso di comando

16 16 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SPINTEROMETRO COMANDATO AD ELETTRODI FISSI Svantaggi: Serve impulso di comando molto elevato Grossa caduta darco (molti archi parziali) – tende a spegnersi con correnti non troppo basse

17 17 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento SPINTEROMETRO COMANDATO

18 18 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Elettrodi sono in tensione (necessità di disaccoppiamento per DC) Impianto ha tanti spinterometri quanti sono gli stadi E necessario comandarli tutti? Se sì, grosse complicazioni

19 19 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento INFLUENZA DELLE CAPACITA PARASSITE


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