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2020年5月13日 (水)

素材力学 ルテニウム振動式整流器18

2055111ファーブルの昆虫記、い~やシートンの動物記ですかね?我が家の庭は近所で評判の花の多い庭で、水遣りをしていると通行人が「奥さんが手入れされているのですか?綺麗ですね、写真を撮らせてください!」などと声を掛けられたりします。「はあ~」と迷惑を悟られない返事で、内心「こっちがやっているのに誰も気がつきゃあしない」と悪態です。だがね庭主のアマガエルはちゃんと見ています。あの~、これサトイモの葉っぱではありません、カラーの葉っぱです。

2055112女郎グモはこの時期何令目かですがまだ小さい、小さいくせしてとんでもなくデカイ巣を張り植物管理上大いに迷惑です。ジェット水流で吹き飛ばし、しかし無用な殺生はしません。散水の手を休め、女郎グモ行動観察のファーブルの昆虫記です。器用なもので少し高い所からクモの糸を出し風に吹かれて反対側に着地して、糸を付けます。更に高い所へチョロチョロと移動です。途端に隠れていたアマガエルが女郎グモをパクリ。今度はシートンの動物記に早替わりでアマガエルの行動観察です。パクリと飲み込んだのですが小さいアマガエルにしては女郎グモがデカ過ぎで、足が口から出ています。が「わたしゃあ何もしていません」のカエルの面に何とかで、さっさと持ち場へ帰ります。

2055113後報しますが実験中に立て続けに事故りまして、自信喪失の弱気中断です。ルテニウム振動式整流器実験装置に余り手を触れたくないため、その間を利用してLTspiceシュミレータで本当にルテニウム振動式整流器が可能か?大いなる疑問にシュミレーションしてみます。先ずは現状のシュミレーションですが、逆位相のサイン波電源を作りトランスの代わりとしています。

2055114これで電源突入電流を調べます。完全チョークインプット電源ではありませんのでそこそこコンデンサへの突入電流が流れます。最初の1波にピークが来まして、その値が1.7aとなり相当に抑えられています。これですとdaシリーズに1000v3aの開閉能力を持ったリードリレーがあり、そのまんま使えて起動シーケンスは必要ありません。ですが、お代が結構高い(4,000円~5,000円)ことと動作時間が3msecで少し遅いのが難点です。

2055115だいたいが開発などはトレードオフの賜物で、当初の1000v1aに拘るとロボットのサーボアンプと同じように抵抗によるラッシュカレント防止が必要になります。dealの巻き線抵抗の500Ω10w程度を用意して、ルテニウム振動式整流器と直列に入れます。これを定常でリレー短絡します。

2055116そのシュミレーション結果がこれ。ピーク電流が0.6aに押さえられて素晴らしい。問題にはなりませんが定常安定まで電流は流れ続けます。この方式がルテニウム振動式整流器の起動シーケンスでは一番良いのかも知れません。抵抗の電力ですが0.6a^2x500=180wと出ますが、8.3msecの半サイクルしか流れませんので10wで良しとします。

2055117 とここまでは従来どおりで、ここからはシュミレーションを進化させます。LTspiceシュミレータには簡易トランスモデルを作るコトが出来ます。我がトロイダルトランスは漏れインダクタンスも少ないし、直流抵抗分もエラクすくないので、まあこんな簡易トランスモデルでも十分です。結合係数は1の100%としておきます。

2055118そのシュミレーション結果がこれ。トランスの内部抵抗を入れたため突入電流は若干低くなっています。トランスの巻き線パラメータは入れられませんので、インダクタンス比(1h:8h)で記述します。正式なトランスのシュミレーションはタダのLTspiceシュミレータでは無理で、有限要素解析などが必要になってきます。実は持っていますが、難し過ぎで稼働はしていません。トランスモデルが作れたコトでLTspiceシュミレータは大いなる進化です。

2055119次に無理かと思っていましたリードリレーモデルが作れましたので、かなり現実に近づきました。cr1しか記述してありませんが両方をリードリレーにすると上手くシュミレーション出来ませんので、(多分おまじないが必要)半分だけでやってみます。ここはかなり面倒でコンパレータを使わない簡易回路としています。

20551191そのシュミレーション結果がこれ。結果は大同小異で「本当にルテニウム振動式整流器が可能か?」の大いなる疑問に対して、大丈夫そうの安堵です。

20551192ところが最後のシュミレーションでng陽性と出てしまい万事休すか?たかが電源トランスと整流器だけの超簡単な電源ですが、分からないことだらけで長年研究者開発者としてやってきたが、一体何をやっていたのかい...

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