Fuente de alimentación de CA de frecuencia variable

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Estoy buscando una fuente de alimentación de CA variable para usar en algunos experimentos electromagnéticos y a más largo plazo para probar inductores, transformadores, respuesta de frecuencia del material central y ese tipo de cosas.

Estoy pensando que mi instrumento de ensueño tendría una variable de voltaje entre 0-125 V, sería capaz de proporcionar algunos amperios, tal vez 10 A a voltajes bajos (por ejemplo, 24 V o menos), aceptar una forma de onda arbitraria de mi generador de señales para determinar la Salida de CA (posiblemente incluyendo un desplazamiento de CC), y tiene una respuesta de frecuencia de CC a 10kHz.

Sin embargo, estoy dispuesto a comprometerme con todo eso, especialmente para comenzar. Ya tengo un suministro de CA de 60 Hz variable, uno de los tipos de transformador de aislamiento Variac +. Así que la primera gran adición sería la frecuencia variable.

He buscado mucho en la web, y parece que este tipo de dispositivo es difícil de encontrar. Lo más cercano que he encontrado se llama AC Power Source y parece que tienen un rango de frecuencia limitado, especialmente en el extremo inferior, al parecer alrededor de 45 Hz. También parecen estar limitados a formas de onda sinusoidales. Estos tienen una gran capacidad de potencia, pero parecen estar orientados en cierta medida hacia la simulación del suministro de red para las pruebas de cumplimiento o lo que sea. Aproximadamente $ 2k para comenzar, también son un poco más de lo que quería gastar para fines esencialmente académicos / aficionados. Aquí hay un ejemplo de uno que encontré :

Basadoen esta respuesta Me inclino a pensar que un enfoque posiblemente mejor sería utilizar un amplificador de potencia de audio. Creo que la respuesta de frecuencia sería lo suficientemente buena y aceptar una forma de onda arbitraria es natural para un amplificador de este tipo.

No estoy seguro de la tensión máxima que podría alcanzar con un amplificador de este tipo, espero que dependa de la fuente de alimentación (por ejemplo, 25 VCA en el amplificador sugerido en la respuesta anterior). Pero tengo tanta curiosidad acerca de ese enfoque que estoy pensando en conectar mi amplificador Pyle de 40 + 40W solo para ver lo que puede hacer :)

Así que supongo que mi pregunta es esta:

  • ¿Hay un instrumento de laboratorio estándar disponible para este tipo de cosas y aún no he encontrado el término de búsqueda correcto?

  • ¿O debería realmente estar pensando en un amplificador de potencia para este tipo de propósitos y concentrarme en cómo obtener los voltajes y corrientes de salida que quiero, posiblemente adaptando ese circuito?

pregunta scanny

2 respuestas

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Busque amplificadores de audio en la región de potencia de 2kw / 3kw. Creo que te sorprenderás por el bajo precio (lo estaba).

Lo que se anuncia como un amplificador de 3 kW es generalmente un estéreo de 1500 vatios en cargas de 4 ohmios que se puede dividir en una carga mono de 8 ohmios.

Si haces las sumas, eso es una salida mono capaz de 150 vrms en 8ohms, siempre que estés satisfecho con una carga flotante, ya que las salidas están puenteadas. Si pone en paralelo los dos canales estéreo, eso impulsaría una carga de 2 ohmios con referencia a tierra con 75vrms, o más de 35Arms.

Comprar un transformador, incluso en el rango de sub-kw para convertir la salida de un amplificador de potencia inferior a la región de 100v, es bastante caro (al menos me sorprendió lo mucho que tienden a costar). Con un transformador, no solo tiene un límite de frecuencia inferior con el voltaje (núcleo voltios segundos), sino que también tiene un límite de frecuencia superior con capacitancia de devanado, inductancia de fuga y pérdidas de núcleo. No puedo ver un transformador de 'red' llegando a 10kHz.

Para sus requisitos de voltaje, corriente y frecuencia, solo optaría por un solo amplificador de audio kw disponible comercialmente.

ADVERTENCIA solo porque su audio no significa que no sea peligroso. Incluso un amplificador de 1kW puede desarrollar voltajes letales y corrientes de arranque por incendio. Tome todas las precauciones con la salida de un amplificador de este tipo que tomaría con la red.

    
respondido por el Neil_UK
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Como alternativa a la solución de amplificador de audio, con diferentes fortalezas y debilidades, podría considerar un unidad de frecuencia variable (VFD) diseñado para motores de CA en máquinas herramienta.

Fortalezas:

  • Los niveles de potencia superiores a 1kw son fáciles de encontrar y económicos.
  • El suministro de 1 o 3 fases a voltajes de red, puede reducirse a otros voltajes con un transformador de red o posiblemente un variac.
  • A menudo, tiene instalaciones de inicio suave que puede programar para generar barridos de frecuencia

Desventajas:

  • La pureza de la forma de onda no suele ser un objetivo de diseño: pueden generar una onda cuadrada escalonada, no importa el motor de su torno. Puede ser posible limpiar con un filtro.
  • Rango de frecuencias limitado: la velocidad normal de 0.1 a 3x (por ejemplo, 5-150Hz) es probablemente todo lo que puede esperar
  • Los peligros habituales que acompañan a estos niveles de poder.

No estoy sugiriendo que ninguno de estos enfoques sea universalmente mejor.

Puede ser que puedas usar tanto un amplificador de audio para precisión, flexibilidad (1Hz a 10kHz) como pruebas de baja tensión, aumentadas por un VFD económico para pruebas de alta tensión.

    
respondido por el Brian Drummond

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