Новый подход к созданию самодельной сварки , Или Сварка как усилитель НЧ класса D Опции

[astrahard]

Всем известен классический подход к созданию сварочного аппарата как источника питания SMPS с некоторым количеством обратных связей для формирования нужной ВАХ. Но точно также работает усилитель НЧ класса D, тот-же ШИМ те-же индуктивности. В отличие от сварочного SMPS его передаточная характеристика рассчитывается с большим вниманием к точности выходного результата. А теперь посмотрим на классический сварочный инвертор и поищем сходство с усилителем НЧ класса D. Есть ШИМ и усилитель на IGBT есть обратная связь, для продвинутых сварочников с патентованными процессами (STT и пр.) есть задатчик, то-есть вход для сигнала как и в усилителе НЧ. В че-же отличия? Это конечно частотный диапазон 0-200Гц и, отличие подхода к расчету ВАХ. Расчет передаточной характеристики усилителя пользуется несколько другой терминологией нежели сварочный SMPS, я бы сказал более классической и точной нежели источник для питания сварочной дуги. Переход к этой терминологии, по моему скромному мнению, сулит некоторые преимущества в описании сварочных процессов, особенно тех, что разработаны солидными фирмами выпускающими сварочное оборудование. И внедрение новых процессов будет выглядить как отдельныое схемное решение обратной связи. К тому-же разработаны контроллеры усилителей класса D, это тоже ШИМ контроллеры, но содержащие дополнительную обвязку, которую в классических ширпотребных сварочниках реализуют на операционниках обрамляющих ШИМ контроллер. Конечно, терминология описания работы разниться, но не есть-ли это путь к лучшему пониманию и совершенствованию сварочного процесса.

Если посмотреть на сварочник внимательно, то можно найти много общего с усилителем НЧ класса D, например, если подать на вход переменного резистора регулятора тока сигнал он будет усилен, но с какими искажениями, не кроется ли в линеаризации передаточной характеристики путь к совершенствованию?

Сообщение отредактировал astrahard - 4.9.2017, 18:24

[ERika]

А можно вопрос - о аппарате для какого типа сварки вообще речь? Что строить собираетесь? ММА, ТИГ, ПА? Для чего весь огород, какая задача решается? Насколько понимаю, для решения любой задачи изначально должны быть заданы определённые условия. Музыку проигрывать на сварочнике - пмсм странная задача в принципе. Усилитель, даже D класса, и сварочник - совершенно разные устройства и работают по-разному. Усилитель всегда работает на стабильную нагрузку - AC. Дуга - совершенно другая нагрузка, к тому же нелинейная, на которой получить аналоговый сигнал без искажений в принципе нельзя, да и не нужно. Насколько знаю, лучше всего зачастую варят вообще источники тока с максимально стабильным напряжением и нужной ВАХ. Типа - трёхфазные бодики с соответствующими выпрямителями, и ящиком конденсаторов. Можно ли как-нибудь улучшить работу такого аппарата при помощи D усилителя и эквалайзера? ))

[abovar]

А можно вопрос - о аппарате для какого типа сварки вообще речь?

Судя по всему автор впечатлился режимом STT для MIG\MAG. Но там ничего и близко нет похожего на "усилитель D". Тем более никаких частотных фильтров и прочих эквалайзеров. Там вполне себе релейное управление амплитудой по заданному алгоритму:

"Общий подход в решении этой задачи заключается в формировании такого профиля импульсов тока, который
обеспечил бы необходимый характер переноса металла и минимальный эффект разбрызгивания.
Главной причиной возникновения разбрызгивания электродного металла является слишком большая плотность тока, текущего через перемычку между электродом и деталью, в момент отрыва капли расплава и перехода ее в сварочную ванну. Поэтому прежде всего необходимо обеспечить резкое снижение тока после отрыва капли. Для этого авторы ци-тируемой работы использовали сварочный инвертор с модифицированной силовой частью и соответствующим алгоритмом управления.


В течение интервала времени Т0–Т1 происходит оплавление торца электрода за счет установившейся температуры дуги. Ток и напряжение на дуге поддерживаются неизменными: ИИСТ работает в режиме «источника мощности». Формируется капля расплава достаточного размера, которая создает перемычкумежу торцом электрода и сварочной ванной.
В момент Т1 блок управления ИИСТ быстро снижает ток в дуге для того, чтобы силы поверхностного натяжения жидкого металла перетянули каплю в сварочную ванну (интервал времени Т1–Т2). В момент времени Т2 ИИСТ формирует импульс тока, который «помогает» капле переместиться в ванну, при этом перемычка между ванной и торцом электрода
становится все тоньше. Блок управления ИИСТ постоянно контролирует сопротивление сварочной цепи и перед разрывом перемычки резко снижает величину тока в момент Т3, в результате чего капля переходит полностью в ванну с минимальным разбрызгиванием. В момент Т4 восстанавливается дуга, а в момент Т5 формируется второй форсирующий импульс тока длительностью Т5–Т6 для увеличения дугового промежутка и разогрева увеличенной области металла детали для выхода на режим формирования следующей капли. На интервале Т6–Т7 поддерживается ток, необходимый для формирования капли расплава. Далее весь цикл повторяется, его период составляет порядка 10 мс".
http://www.electrik.org/forum/redirect.php...u/2008_4_67.php

Сообщение отредактировал abovar - 5.9.2017, 12:30