Ремонт, модернизация осциллятора RE165D Опции

[Marten]

Объясните мне пожалуйста, какую роль играет конденсатор С1 ( 0,2 мкф ) и R5 ( 20 Ом ) подключенные к диодному мосту.

Простой RC снаббер. Честно сказать наобум данные ... А, и включить его крайне желательно параллельно тиристору.
Вот тут есть простейшая методика расчета http://proton-electrotex.com/ru/articles/3
Ну либо вот - пример конкретных значений для определенных типов тиристоров http://tsdrive.blogspot.ru/2009/05/semikron-rc.html

Если при установке данных элементов на вторичке сварочного трансформатора на самом деле появятся импульсы напряжения, то во избежание включения осциллятора целесообразно для самого осциллятора тоже сделать коммутатор из реле и полевика

Не появятся если параллельно тиристору включить, т.е. после моста.
Если и появятся например с вариантом использования двух тиристоров либо симмистора, достаточной амплитуды для срабатывания синхронизации, что оч маловероятно, то проще подключить нагрузочный резистор к вторичке сварочника (точнее на вход синхронизации, скажем 2W 2,4ком для Uxx=60в)
---

Была мысль перейти на последовательный осциллятор но говорят что он не подходит для сварки алюминия. Во всяко случае очень много аппаратов для алюминия идут с параллельным осциллятором, а плазмотроны с последовательным... Понимаю что проблема на поверхности, но не вижу её, глаз что ли замылен...

Мдя... В нашем полку "безуспешных практиков параллельного подключения" прибывает.
Я пробовал не совсем стандартное параллельное подключение. Выводы ВВТ подключал параллельно силовому дросселю.

Тогда хоть что то на искровом промежутке было. А так, как рекомендуют у RE165 вообще ничего путнего получить не удалось и судя по форуму не у меня одного. Забил тогда на это дело и переделал на последовательное включение.
По поводу последовательного подключения тоже несколько раз сталкивался на различных форумах с мнением - хуже мол параллельного.
А вот на вопросы аргументации этого с технической точки зрения, либо конкретных примеров - ничего внятного.

[uwrtey70]

Не появятся если параллельно тиристору включить, т.е. после моста.

 __________________________.bmp ( 2.09 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 4129

Параллельно тиристору? - тоесть так как я изобразил на схеме?
А в чем собственно разница? Что так, что эдак - ток все равно будет проводить......

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 19.1.2015, 7:34

[KLIM]

Придется делать полномаштабный эксперимент... как я понимаю - феррит при простреле осциллятора может насыщаться, энергия пика достаточно высокая. Расскажу в общем как пройдет, ибо других вариантов нет.

Сообщение отредактировал KLIM - 20.1.2015, 21:54

[VladimirLS]

... В нашем полку "безуспешных практиков параллельного подключения" прибывает....так, как рекомендуют у RE165 вообще ничего путнего получить не удалось и судя по форуму не у меня одного....

размышлял над этим. Вероятны две причины а)плохое качество ВВтранса. Слишком высокое сопротивление вторички, насыщение магнитопровода б)плохое качество дросселя: мала индуктивность или плохая изоляция.

При параллельном включении, пока не произошел искровой пробой между электродом и деталью, нагрузкой вторички ВВтрансформатора является индуктивность защитного дросселя плюс емкость силового кабеля до горелки плюс паразитная емкость защ.дросселя.
Для упрощения паразитные емкости пока игнорируем.

Индуктивность защ.дросселя составляет примерно 1,6 мГ на 4 шт ферритах от ТВстрочника и 10 витках шины, при ненасыщенных ферритах.

ВВимпульс осциллятора представляет собой не импульс в классическом его понимании, а пачку затухающих ВЧ-колебаний, с частотой 30..100 кГц(зависит от номинала накопительной емкости, индуктивности насыщающегося дросселя в первичке и паразитных параметров ВВтранса).

Для частоты 100кГц индуктивность 1,6 мГ имеет сопротивление r=2*pi*F*L=1005 Ом; при ВВнапряжении 2 кВ ток через дроссель ~2 А
Для частоты 30 кГц сопротивление примерно 330 Ом, и дроссель нагружает вторичку ВВтранса уже током 6,6А.
Т.е. ток через вторичку ВВтранса составляет 2..6А даже без искры, только за счет дросселя.

ВВ импульс оригинального RE 165 отличается от ВВимпульса обсуждаемого здесь полумоста более крутым фронтом, за счет разрядника.
Более крутой фронт означает что в спектре импульса есть составляющие с более высокой частотой чем у полумоста. Выше частота=>выше сопротивление дросселя=>меньше тока ВВимпульса бесполезно уходит в дроссель, вместо искры.

ЗЫ - дроссель на феррите от ТВстрочника ТВС110ЛА с 10ю витками уже при токе 3 А ВДВОЕ снизит индуктивность из-за насыщения феррита

Сообщение отредактировал VladimirLS - 20.1.2015, 15:08

[uwrtey70]

Пытаюсь выяснить параметры RC цепочки для тиристора 70TPS12, но что то у меня в обще ни чего не выходит.
Я не могу найти в датащите Qrr ( значение заряда обратного восстановления )
А так-же я не знаю значение L ( эквивалентное значение индуктивности преобразователя )
Подскажите пожалуйста, как же быть в такой ситуации?

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 21.1.2015, 23:09

[KLIM]

размышлял над этим. Вероятны .......
---------------------------
ЗЫ - дроссель на феррите от ТВстрочника ТВС110ЛА с 10ю витками уже при токе 3 А ВДВОЕ снизит индуктивность из-за насыщения феррита

Я тоже пришел к этому выводу что энергия импульса достаточно большая и приводит к насыщению феррита что и дает нам снижение индуктивности. Это единственное что обьсняет ситуацию. Пришли ферриты больших размеров, на днях поработаю над этим дросселем. Есть еще мысль сделать на трансформаторном железе. По сути 100кГц не так уж и очень много для железа, и порог насыщения раза в 3-4 выше чем у феррита. В общем посмотрим, поиграемся. Расскажу чем закончилось или что делать дальше... Осциллятор RE165, вопросы к качеству ВВ транса снимаются, ибо на другом аппарате осциллятор ведет себя адекватно, как и горелка.
Спасибо!

Пытаюсь выяснить параметры RC цепочки для тиристора 70TPS12, но что то у меня в обще ни чего не выходит.

Тут всё очень просто и сложно одновременно. На счет симмисторов бывают двух типов, для работы со снабберами и допускающие работу без снабберов. Для работы без снабберов в даташите пишут snabberless. http://www.st.com/web/en/catalog/sense_pow...44/CL1221/SC124
На счет тиристоров предполагаю то же есть похожие свойства. Но упустим этот момент, потому как нам сейчас нужна практическая сторона проблемы. В даташите есть параметр наиболее опасного для тиристора dV/dt - 500 вольт на мкс. Что бы не ломать голову - нужна RC цепочка что затянет время переключения ниже этой скорости нарастания. Собственно вот и всё. А если есть еще и эквивалентная индуктивность преобразователя (в данном случае она нам как таковая малоинтересна) - она еще больше замедлит скорость нарастания напряжения в добавок к снабберу. Ну как то так. На практике обычно берется резистор ом на 30-50 и емкость 10нанофарад. Обычно эти значения перекрывают 90% применений кроме экзотики.
Но опять же есть интересная статейка, думаю тут ваш случай расписан http://www.myradiolib.ru/spravochnik/ispol...tiristorov.html (намекаю - индуктивная нагрузка).

Сообщение отредактировал KLIM - 22.1.2015, 0:33

[VladimirLS]

Я тоже пришел к этому выводу что энергия импульса достаточно большая и приводит к насыщению феррита что и дает нам снижение индуктивности. Это единственное что обьсняет ситуацию. Пришли ферриты больших размеров, на днях поработаю над этим дросселем. Есть еще мысль сделать на трансформаторном железе. По сути 100кГц не так уж и очень много для железа, и порог насыщения раза в 3-4 выше чем у феррита. В общем посмотрим, поиграемся.

имхо, 100кГц для железа многовато, очень большие потери, будет подсаживать ВВимпульс
Инфа для игр с ферритом:
1. индуктивность дросселя
а)пропорциональна площади сечения феррита.
б)пропорциональна квадрату числа витков
2. ток дросселя при котором насыщается феррит обратно пропорционален числу витков дросселя.

Пример: при 10ти витках на 4х ферритах от ТВстрочников индуктвность примерно 1,6мГ и ток насыщения примерно 3..5А.
Если увеличить число сердечников до 6ти, сечение увеличится в 1,5 раза, и индуктивность увеличится в те же 1,5 раза, будет 2,4 мГ. Ток насыщения дросселя останется тем же. При прочих равных условиях, ток ВВимпульса через дроссель снизится в 1,5 раза. Т.е. запас по насыщению дросселя увеличится в 1,5 раза.
Ровно такого же эффекта можно достичь, увеличив число витков до 15ти. Ток насыщения дросселя при этом снизится в 1,5 раза. НО - индуктивность станет больше (и, соответственно, меньше ток через дроссель при ВВимульсе) в квадрат 1,5 (1.6*1.5^2=3.6 мГ), как итог - запас дросселя по насыщению опять же возрастет в 1,5 раза

Расскажу чем закончилось или что делать дальше...

Ждем

Сообщение отредактировал VladimirLS - 22.1.2015, 11:02

[Marten]

Пытаюсь выяснить параметры RC цепочки для тиристора 70TPS12, но что то у меня в обще ни чего не выходит.

http://www.proton-impuls.ru/apindex.php?&a...w&taskid=97
Тут довольно подробно описаны методики расчета выходных защитных цепей для твердотельных реле, что справедливо и для одиночных тиристоров...

[uwrtey70]

О-о, нашел объяснение на простом житейском языке на радиокоте
( Расчет RC снаббера (RC snubber) для защиты симистора )
Товарищ "Aenigma" разжевывает и в рот кладет.

При выборе снабберной цепи постоянная времени не играет решающую роль, играет роль её сопротивление на высокой частоте. Действительно, если я уменьшу в 100 раз ёмкость конденсатора, а сопротивление резистора в 100 раз увеличу, то постоянная времени не изменится, но полученная цепь будет практически бесполезной в плане подавления импульсных помех.

Сообщение отредактировал uwrtey70 - 22.1.2015, 23:58

[VladimirLS]

О-о, нашел объяснение на простом житейском языке на радиокоте
( Расчет RC снаббера (RC snubber) для защиты симистора )
Товарищ "Aenigma" разжевывает и в рот кладет.

тема этой ветки - аналог осциллятора RE165, схема, конструкция и настройка.
Снабберы/тиристоры/управление св.аппаратом и прочее, не относящееся к осциллятору - оффтоп. Обсуждайте, пожалуйста, это в иных темах

[uwrtey70]

Все ясно. Офтопить не буду.
Потом уже тогда по результатам отпишусь, если кому интересно конечно....

[KLIM]

Увеличил сечение феррита до 560мм2, намотал тестовую обмотку до индуктивности 1мГн - всё получилось, искра на электроде горелки 2-3мм, на 3мм есть срывы синхронизации, слышно что идут пропуски, а при уменьшении расстояния до 1мм - пропусков импульсов не наблюдалось. Дальнейшее увеличение сечения феррита до 1500мм2 эффективного прироста длины разряда не добавило, слегка замеченое улучшение не стоящее материалоемкости дросселя. Делаю маштабный дроссель на 300 Ампер.

[Marten]

Поздравляю! 2мм пробоя в воздухе очень неплохой результат.

Вопрос - Какие параметры у вашего ферритового сердечника и сколько витков в дросселе?

[KLIM]

Поздравляю! 2мм пробоя в воздухе очень неплохой результат.

Вопрос - Какие параметры у вашего ферритового сердечника и сколько витков в дросселе?

Расскажу но чуть позже, когда будет всё готово. Возможно с фото, если получится красиво!

[VladimirLS]

Увеличил сечение феррита до 560мм2, намотал тестовую обмотку до индуктивности 1мГн - всё получилось, искра на электроде горелки 2-3мм,

Поздравляю! Вы подтвердили практикой теоретическое обоснование причин неработоспособности параллельных вариантов осциллятора

на 3мм есть срывы синхронизации, слышно что идут пропуски, а при уменьшении расстояния до 1мм - пропусков импульсов не наблюдалось. Дальнейшее увеличение сечения феррита до 1500мм2 эффективного прироста длины разряда не добавило, слегка замеченое улучшение не стоящее материалоемкости дросселя. Делаю маштабный дроссель на 300 Ампер.

длина искры зависит от напряжения. Если длина не увеличивалась, значит напряжение не увеличивалось. Логично предположить, что увеличивался ток искры. Должно было проявляться более громким звуком разряда, утолщением искры и увеличением ее яркости.

[Marten]

Поздравляю! Вы подтвердили практикой теоретическое обоснование причин неработоспособности параллельных вариантов осциллятора

И похоже основная причина эта...

ВВ импульс оригинального RE 165 отличается от ВВимпульса обсуждаемого здесь полумоста более крутым фронтом, за счет разрядника.
Более крутой фронт означает что в спектре импульса есть составляющие с более высокой частотой чем у полумоста. Выше частота=>выше сопротивление дросселя=>меньше тока ВВимпульса бесполезно уходит в дроссель, вместо искры.

В ранних своих попытках параллельного включения с дросселем на 6 кольцах К 120х70х10 1500мм2! (феррит вроде 2500НМС был, точно сейчас не помню) и 25 витков, искорка была мизер, куда там до 2-3мм.
Хотя у ВВТ с вторички пробой был "мама не горюй"

Не даром итальянцы все-же разрядничек поставили.

[VladimirLS]

И похоже основная причина эта...

В ранних своих попытках параллельного включения с дросселем на 6 кольцах К 120х70х10 1500мм2! (феррит вроде 2500НМС был, точно сейчас не помню) и 25 витков, искорка была мизер, куда там до 2-3мм.
Хотя у ВВТ с вторички пробой был "мама не горюй"

Не даром итальянцы все-же разрядничек поставили.

есть еще один момент.
А именно - увеличение накопительной емкости приводит к снижению частоты ВЧколебаний ВВимпульса. Как следствие, ВВимпульс сильнее "подсаживается" дросселем, при прочих равных условиях.
Другими словами - бездумно увеличивая накопительную емкость можно получить обратный результат.

А вообще, можно "обострить" импульс, организовав воздушный разрядничек в 0,5..1 мм на вторичке ВВтранса.

[KLIM]

А вообще, можно "обострить" импульс, организовав воздушный разрядничек в 0,5..1 мм на вторичке ВВтранса.

Да уж, разряднику альтернатив мало. Но решение с разрядником на вторичке, где мало тока но много напряжения и не выгорают поверхности - очень даже интересное, дает возможность использовать относительно тупой импульс схемы без разрядника, не мастеря при этом монстродросселей. Зачетненько, записал в копилку.

Если длина не увеличивалась, значит напряжение не увеличивалось. Логично предположить, что увеличивался ток искры. Должно было проявляться более громким звуком разряда, утолщением искры и увеличением ее яркости.

Да, я сначала не обратил внимания, мне больше было интересно запустить технику. Но таки да, напряжение выросло не значительно (судя по длине разряда) но дуга стала более жирненькой и звучащей. Не знаю - стоит ли это цены феррита и меди в дросселе? Люблю больше сбалансированные решения.

Сообщение отредактировал KLIM - 27.1.2015, 1:13

[VladimirLS]

...дуга стала более жирненькой и звучащей. Не знаю - стоит ли это цены феррита и меди в дросселе? ..

жирненькая и звучащая - это увеличение энергии искры.
в 96м году в журнале "Техническая физика" том4 вып.66 была статья "Искровой пробой воздуха наносекундными импульсами напряжения", цитирую:
"Приведены результаты экспериментов по искровому пробою промежутков от 1 до 10 мм в воздухе при атмосферном давлении импульсами амплитудой 18кВ...Показано, что для создания высокопроводящего искрового канала необходим энерговклад ~10 мДж/мм...."
Длительность импульса и напряжение в осцилляторе конечно не то что в эксперименте, но вряд ли для ВВимпульса осциллятора цифра будет отличаться на порядки. Исходя из этого, полагаю, что для уверенного поджига дуги, минимальная энергия разряда осциллятора должна быть 15..20 мДж.

энергия конденсатора = U^2*C/2 (квадрат напряжения умножить на емкость делить пополам).
Энергия 20 мДж при напряжении 310 В обеспечивается емкостью = 0.02*2/(310*310) = 0.42 мкФ

Сообщение отредактировал VladimirLS - 27.1.2015, 7:49

[KLIM]

энергия конденсатора = U^2*C/2 (квадрат напряжения умножить на емкость делить пополам).
Энергия 20 мДж при напряжении 310 В обеспечивается емкостью = 0.02*2/(310*310) = 0.42 мкФ

Да, согласен, если энергии разряда недостаточно - дуга не подожжется, либо будут пропуски при переподжиге дуги на переменке. УДГУ аппараты в таком случае нгаварачивают сами ток на максимум в следующей полуволне, и если скажем аппарат на 250-300А - это приводит к хлопкам и выбросу металла из прогретой ванны. Но если аппарат на 500А - с конца электрода отрывает каплю вольфрама. Об этом дефекте многие пишут на форумах но не знают как с ним воевать. Хотя виновны по сути конструктора аппарата и косяк в схемотехнике. Способы лечения есть но не радикальные а примерно как костыль хромому, вместо полноценной ноги.
Что по расчету емкости - можно дать емкость с запасом, или поставить емкость типа МКР или еще получше наборной из нескольких FKP, минимизировать паразитку трансформатора путем сочетания слоев первички и вторички, и на выходе обострить примитивным разрядником на банальных проволочках. Получается рецепт счастья... но не рекоменую ставить емкостя у которых ноги магнитятся...

Сообщение отредактировал KLIM - 27.1.2015, 11:29