Сварочный инвертор с накопителем , Как сделать так, чтобы не мигал свет при сварке на плохой сети? Опции

[Basill]

На самом деле проблема "мигания света у соседей" существует , и никуда от неё не деться. Старые сети никуда не делись.
Из-за этого "четвёркой" удается варить только на испытаниях аппарата, попросившись в мастерскую с хорошими фазами. На балласте - пожалуйста, там сеть хоть и просаживается до ужаса, но не мигает.
В общем, всерьёз подумываю о покупке упсовых аккумуляторов и сооружении однофазного инвертора "с накоплением", в котором потребляемую мощу можно сделать, скажем, 1 кВт (и без миганий, а это главное!) за счет ПВ, конечно. Такие аппараты серийно выпускаются. Значит, можно сделать и любителю.
На сегодня из доступных приборов для накопления электроэнергии в домашних условиях можно выделить два: конденсатор и аккумулятор.
Сразу определимся с конденсатором, почему я его пока отставил.
Итак, предположим в идеале, что мы хотим иметь запас электроэнергии в накопителе, достаточный для беспрерывного сжигания одного электрода-тройки.
Допустим, электрод горит одну минуту (60 секунд) при токе 100 А и напряжении 25 вольт (зависит от длины дуги, но примем пока так).
Тогда активная мощность в дуге равна P=U*I=100*25=2500 Вт.
А энергия, израсходованная из накопителя на сжигание электрода при таком режиме, будет равна W=P*t=2500*60=150000 Дж.
Из курса физики вспоминаем, что энергия заряженного конденсатора определяется по известной формуле, откуда требуемая емкость конденсатора С=2*W/(U*U).
При напряжении на банках 300 В получаем оценочное значение емкости:
С=2*150000/90000=3,3 Ф
Помимо габаритов и стоимости такой батареи, существует ещё реальная проблема работы однофазного выпрямителя с такой емкостью на выходе, в сети будет дикий реактив, нужен мощный типа ККМ, чем не хотелось бы заниматься.
Короче, ничего, кроме электрохимических источников, по удельным характеристикам и вменяемой цене пока не предвидится. Ну, может ионисторы сделают на напруги чуть поболее.
Вкратце сформулирую свои хотелки:
1) аппарат должен быть с накопителем;
2) максимальная потребляемая мощность от сети должна быть не более 1-2 кВт, желательно с возможностью регулировки по месту;
3) пики потребления -мигания- должны демпфироваться;
4) накопитель должен позволять сжечь один электрод тройку на токах, скажем, до 120 А;
5) при сварке происходит потребление от сети не более установленных 1-2 кВт, остальное берется от накопителя (или только от накопителя).
6) зарядка накопителя происходит в перерывах между сварками или на смену электрода. Если при этом ПВ хотя бы 10% - устраивает.
7) желательна также регулировка ПВ в зависимости от допустимой потребляемой мощности от сети в этой точке и возможностей по зарядному току примененных акб.

[Dedan]

Думающий буфер, умеющий отдавать 3 кВт, сам по себе хорошая вещь.

[Maikl_]

Здравствуйте, Maikl

Привет, Basill!
Давненько с вами не встречался на просторах сетки

Есть дармовые и рабочие б/у аккумы от упсов - здесь лично мне инвестиции для исследований не нужны.

Если халява, то можно попробовать, но в УПСах, насколько знаю, используются гелиевые АБ, а оные дюже хреновые (из личного опыта эксплуатации). Но в любом случае, приобретя опыт и сотворив вменяемый проект, со временем АБ можно будет заменить на современные, с лучшими характеристиками.

Буферные накопители энергии на аккумуляторах - это возрастающий "тренд" рынка, видно даже в кризис.

ХЗ этот рынок. Он ведь формируется от себестоимости единицы продукта и, если завтра, например, конденсаторы или ионисторы будут дешевле по энергоёмкости на единицу объёма, то и рынок вильнёт в ту же сторону.
Тут недавно прочёл в сетке, что уже изготовлены и опробованы (опытные единичные экземпляры) аккумуляторы с беспрецедентным кол-вом циклов заряд-разряд, энергоёмкостью более чем на порядок превышающей лучшие образцы на сегодняшний день и возможностью заряда-разряда токами около 50С и более. Вот это действительно будет прорыв в накоплении и хранении энергии.

Допустим, электрод горит одну минуту (60 секунд) при токе 100 А и напряжении 25 вольт (зависит от длины дуги, но примем пока так).
Тогда активная мощность в дуге равна P=U*I=100*25=2500 Вт.
А энергия, израсходованная из накопителя на сжигание электрода при таком режиме, будет равна W=P*t=2500*60=150000 Дж.
Из курса физики вспоминаем, что энергия заряженного конденсатора определяется по известной формуле, откуда требуемая емкость конденсатора С=2*W/(U*U).
При напряжении на банках 300 В получаем оценочное значение емкости:
С=2*150000/90000=3,3 Ф

одно не учли, что сверкальник по любой из топологий, используемых на сегодняшний день, при питающей напруге 200-250В (постоянка) скукожится. Отсель, часть энергии останется в кондее, а коль так, то ёмкость накопителя или напряжение на оном придётся задрать.
Кстати, при использовании АБ сиё также следует учитывать, ибо в оной существуют потери (хим. реакции, внутреннее сопротивление…) и выжать энергию при разряде, влитую при заряде никак не получится. Да и заряжать и разряжать АБ выше/ниже установленных значений напряжения недопустимо без сокращения срока жизни.
Что касается проблемы больших значений реактивных токов, то при любом раскладе от них не избавиться, разве что уменьшить и "размазать" по времени при том же кол-ве кВт*час (реактивных).
"Миганием света у соседа" есмь субъективное ощущение, которое решается простыми средствами, а уж при ПН=10% (продолжительность нагрузки) тем более.
Исходя из последних 2-абзацев делаю вывод, что городить сильномогучий ККМ нет смысла… да и вааще, если всё сотворить пучком, то оный может и не понадобиться.


И вдогонку (забыл сказать в пред посту).
Балансиры (зарядка) эффективны при вырвнивании напруги на единчных элементах АБ.
Т.к. УПСовские, да и др. АБ составлены из нескольких, то балансироваться будет вся АБ, например, 12В. В таком случае говорить о полноценной равнозначной зарядке как-то не корректно. А коль так, то при использование АБ состоящей из нескольких единичных элементов балансиры нужны аки телеге 5-е колесо.
Сиё есмь сугубо моё СМ, которое можете не принимать во внимание