تحلیل و طراحی ترانسفورماتور تسلا کویل ولتاژ زیاد بدون هسته به منظور کاربردهای پالسی

تسلا کویل ها یک نمونه ی خاص از ترانسفورماتورهای پالسی هستند که در دو نوع با هسته ی مغناطیسی و با هسته ی هوا (بدون هسته) طراحی می شوند. در این پژوهش با استفاده از روابط طراحی، روند کلی طراحی و شبیه سازی بیان و سپس در محیط نرم افزار Maxwell پیاده سازی شد. ابتدا در تحلیل الکتریکی تسلا کویل طراحی شده در دو حالت، یک بار با عایق پلی استر مابین فضای مشترک اولیه و ثانویه و یک بار با کشیدن عایق در سرتاسر ثانویه طراحی و شبیه سازی انجام و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید. در ادامه شبیه سازی مورد تحلیل مغناطیسی قرار گرفت و در حالت بی باری تست شد و سپس بارهای اهمی متفاوتی در مدار خارجی قرار داده شدند و در نهایت بارMΩ ۲۵ بهترین شکل موج پالسی را در خروجی به نمایش گذاشت. ولتاژ خروجی پالس در محدوده ی kV۴۰۰ به دست آمد که افت ولتاژ آن و همچنین شکل موج پالس خروجی قابل قبول بود. زمان اوج پالس ۵ نانو ثانیه و زمان تکرار موج پالس نیز ۱۰ نانو ثانیه به دست آمدند. در حالتی که ثانویه کاملا با عایق پوشیده شود توزیع میدان الکتریکی بهتر و یکنواخت تری مشاهده و تلفات نیز کم شد. در واقع میدان از ۵۶ به ۹۲ مگا ولت بر متر و انرژی از ۲۴ به ۱۵۰ کیلو ژول افزایش داشتند.

Keywords:

تسلا کویل بدون هسته , زمان اوج پالس , زمان تکرار پالس , ولتاژ پالس.