Делаем сварочный инвертор Barmaley'я. Часть 1-я. Опции

[Nexor]

Делаем инвертор Barmaley’я

Схема однотактного прямохода на косом полумосте (автор Barmaley) –
http://nexor.electrik.org/svarka/barmaley/kosoy1/
То-же самое – версия 2 –
http://nexor.electrik.org/svarka/barmaley/kosoy/
Схема источника питания для ПЛАЗАРа (автор Кровяков Юрий) –
http://www.y-u-r.narod.ru/ist_pit/Plazar.htm

Все эти схемы имеют одну основу. Поэтому для создания источника питания для ПЛАЗМАТРОНА очень привлекателен вариант изготовления инвертера по схеме Бармалея и после удачного запуска, переделать его под плазматрон, опираясь на схему Кровякова Юрия.

Хочу предложить посетителям форума принять участие в Он-Лайн проекте – Делаем инвертер Barmaley’я. Вместе подумаем над компоновкой, нарисуем необходимые печатные платы, подумаем, что и как лучше сделать. Выслушаем кучу бредовых идей и методом исключения выберем то, что нам подходит. Так скомпонуем народный инвертер, который уже давно завоевал доверие на форуме Master City – ”А кто нибудь пробовал сделать сварочник?”

Ну и заключительным моментом будет переделка этого инвертера под источник питания для плазмы, но это уже потом.

Посмотрите схемы, переварите идею, а я пока подумаю с чего начать.

[Гость_SergKL_*]

Извините великодушно за отклонение от темы, но истина, которая рождается в спорах, дороже.

Не могу согласиться с SergKL по поводу трансформаторов ( немного отойду от темы ) Пугает ток у сварочника на 160А потребляемый из сети - 36А , видимо его величина столь высока как раз из за того что характеристика транса жёсткая либо близка к таковой .  
Посчитаем :
1) Мощность трансформатора  36А * 220В = 7920 Вт.
2) Рабочее напряжение 7960 Вт 160А = 49,75В.
Это не пожоже на транс с падающей характеристикой , следовательно
А - это трансформатор с жёсткой жарактеристикой
                                      или
Б - это ток в момент зажигания дуги ( весьма кратковременный )

Насчёт сдвига тока дуги относительно сетевого тока , на мой взгляд такое возможно только если падающая характеристика задаётся использованием дросселя , но если имеется увеличенное магнитное рассеивание то я думаю что сдвига быть не может .
На последок вспомним что при у промышленных аппаратов при сварке на максимальном токе сеть нагружается на :
1) Выпрямитель " Терминатор " при сварочном токе 180А , ток из сети до 25А.
2) Трансформатор " Русич 200А " при 205А из сети до 16А.
3) ------------------ " Русич 165А " при 165А --------- до 10А.
( Величины токов из технических характеристик заявленных производителями на их сайтах )

Моделировался бытовой сварочный трансформатор Sturmcraft. Я им неоднократно варил. По паспорту макс. ток сварки 160 А, ток потребления 35 А. Напряжение холостого хода 48 В, напряжение на дуге 18+0.04I (в советских справочниках 18+0.05I). Ток регулируется магнитным шунтом.
Теперь расчёты. Коэффициент трансформации 220/48=4.6, при токе дуги 160 А получаем ток первичной обмотки 160/4.6=35 А. С паспортными данными совпадает (36 А у компьютерной модели, я счёл 3% погрешность вполне приемлемой).
А вот с мощностью 36А * 220В = 7920 Вт позвольте не согласиться. 36А * 220В = 7920 вольт-ампер, но не ватт. Чтобы получить мощность, это надо умножить ещё на косинус фи (коэффициент мощности) и КПД. Смысл косинуса фи в том, что ток отстаёт от напряжения, и в момент максимума тока напряжение уже меньше максимума. Как в поговорке "Гном приходит - дома нет, дом приходит - гнома нет".
На дуге при токе 160 А напряжение 18+0.04*160=24.4 В и мощность получается 24.4 В * 160 А = 3904 Вт, т.е. cos fi * КПД = 3904 / 7920 = 0.49. Принимая КПД=80% (это всё же бытовой лёгкий аппарат), получим cos fi = 0.62 и отсюда сдвиг фаз fi = arccos 0.62 = 52 градуса. Идеальная индуктивность сдвигает фазу на 90 градусов, так что 52 - это очень существенно.
Использовать отдельный дроссель и трансформатор с минимальным рассеиванием или трансформатор с повышенным рассеиванием - с точки зрения сдвига фаз различия не будет, т.к. при последовательном соединении индуктивности складываются. При моделировании реальных трансформаторов используют модель в виде буквы T, у которой на ножке взаимная индуктивность, а на полочке индкутивность (или индуктивности) рассеивания. Изменяя соотношение этих индуктивностей, задаём крутизну характеристики.
По поводу Терминатора и его 25 А думаю, что этот ток уже с учётом cos fi, в противном случае не вижу возможность получить 80 В холостого хода и 200 А ток сварки без использования подпитки или других "наворотов". Пользователю важно, сколько "накрутит" счётчик, а не какие токи будут гулять по проводам. А счётчик считает активную мощность. Реактивную составляющую меряют только у промышленных предприятий (И берут плату, если она слишком велика).