Корректор Коэффициента Мощности 5 и более кВт для сварочного инвертора Опции

[RadioГубитель]

Всем привет!
Готов представить вашему вниманию корректор, который может использоваться в сверкальнике для двух целей - стабильная работа от генератора и работа на пониженных сетях. Так же, сия конструкция выравнивает КМ до значения близкого к единице, чем жывительно влияет на снижения потребления энергии.
В архиве все файлы, чтобы успешно повторить рабочую конструкцию.
Сразу оговорюсь, что начал сие дело аж в 2011. Занимался непостоянно, были напряги со временем. Это уже вторая генерация. Она успешно была внедрена в Однотактный ММА от Юрия. Работает у поселкового сварщика-ремонтника пары дачных поселков без особых нареканий. Успешно внедрена в ПА№2 от Скифа, который был недавно мной запущен и опробован на всех режимах сварки. При одном из них я жал минуты 3 на дуге 36 В при токе 190 А, что соответствует около 7 кВт на выходе ККМ (при расчетных 5,5 кВт). Схема неплохо защищена от КЗ и прочих бяк. Реле включится только на 120-150 В на банках. При КЗ на выходе ККМ или при пробое транзисторов плеч происходит резкий бросок тока, разрывающий предохранитель на входе. Если сеть гнилая, а предохранитель выдерживает бросок, напруга на банках падает, автоматически размыкается входное реле, ток начинает течь по зярядному позистору. Его сопротивление 20 Ом. КЗ провоцирует его разогрев, при котором его сопротивление увеличивается до высокого уровня.
Индукторы. Для 75кГц я применил народные альсиферы К55 проницаемостью 60. Для каждого дросселя были собраны 2,5 полных сердечника на полукольцах К55*32*11,7 (5 полуколец). Индуктивность на нулевом токе - 55-65 мкГн. Желательно пересчитывать индукторы так, чтобы индуктивность на максимальном токе не снижалась менее 25 мкГн.
ТТ. Обычные Эпкосовские кольца К32. Не ломал, и не советую ломать.
Входной фильтр - любое ферритовое кольцо. Мотать синфазно диаметром 2,5мм до получения 1 uГн.
Схема защищена от превышения рабочей температуры. Термистор обычный на 10кОм.


Настройка. Собрать схему без индукторов.
Подключить управление к источнику 12В.
Собрать простейшую схему регулирования напряжения. Два потенциометра и источник на 4,5 В. Подключить через диод 4148 выходы с потенциометров на входы компараторов Vsence VINAC (4 & 5 ножки 28070).

Выставить напряжение 2-2,5В. Должны увидеть картинку: // Желтый сигнал - выход 28070, красный - затвор-эмиттер транзистора

Добиваемся уменьшением резистора Rdmx дедтайма не менее 1 мКс.
Идем дальше. Впаиваем вместо индукторов резисторы 10 Ом 20 Вт. Подаем на вход после реле 15-20 В постоянки (не забываем соблюдать полярность). Ставим осциллографом на выходной диод ТТ1 и ТТ2. Снова включаем модуляцию. Импульсы должны быть в положительной полуплоскости. Если где-то нет - переворачиваем ТТ.
Выбрасываем резисторы, впаиваем индукторы.
Для безопасной проверки, все же, рекомендую оставаться на тестовом подключении (входы компараторов, 15-20В на силе). Проверяем ограничение максимального напряжения. Ставим вольтметр на выход. Включаем малую силу и генерацию. Корректор набирает напряжение секунд 20-30. У нас есть времечко среагировать. При достижении 120-150В должно щелкнуть реле замыкания позистора. Не пугаемся . При достижении 420 В импульсы должны проредиться, напряжение должно застопориться на 420В. Если нет - проверяем цепи ОС. Повторяем проверку.
Если все успешно...
Снимаем все времянки. Корректор готов к работе.

Кто захочет пересчитать - во вложении файлы расчета и файлы расчета дросселей на КулМю и Х-Флюкс

Добавлю чтива немного, мож кому сгодится

Конкретный пример с 44 стр
 20101001151645Large_Kool_Mu_Solutions_for_PFC_Boost_Inductors__________________.pdf ( 1.19 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 5529

Более подробно
 an53_______________.pdf ( 4.83 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 4046

На русском, стр 3 и стр 11-14
 SMPS________.pdf ( 1.39 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 11683



Сообщение отредактировал RadioГубитель - 4.8.2015, 22:37

Прикрепленные файлы

 PFC_CCM_5500W.zip ( 5.73 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 5236

 

[толян]

Всем привет!
Готов представить вашему вниманию корректор

А для тех, кто не осилит полностью весь пост есть предложение - после моста и перед ёмкостями ставить обычный дроссель , на обычном железе. Сия деталь стоит во многих буржуйских, от известных фамилий, сварочниках, и выполняет приличную часть функций. Электроника, конечно получче будет, но и простота иногда не хуже воровства.

Автору респект, труд немалый.

[avlozitski]

после моста и перед ёмкостями ставить обычный дроссель , на обычном железе.

Это, наверное актуально для производственников, а частники вроде реактивную знергию не оплачивают или я ошибаюсь?

[haramamburu]

avlozitski, ни разу не сварной, но тут не про реактивную энергию речь...

[avlozitski]

не про реактивную энергию речь...

Тогда, если моожно, объясните, что даёт дроссель.

[haramamburu]

avlozitski, ограничение тока, при заряде/разряде конденсаторов...
как и позистор в БП компа или телека

[KT117]

Тогда, если моожно, объясните, что даёт дроссель.

А в тиристорном сварочнике какую роль играет дроссель? Тоже стоит после моста перед конденсаторами

[avlozitski]

avlozitski, ограничение тока, при заряде/разряде конденсаторов...
как и позистор в БП компа или телека

Но здесь разряда через дроссель не будет, ну да ладно тут мне ещё нужно подтянуть свои знания, спасибо.

[Андрей Д]

Егор, -зачёт!
Мин входное U ?
STY60NM50 потянут этот ККМ?

[haramamburu]

avlozitski, вы слышали, что через индуктиность напряжение ОПЕРЕЖАЕТ ток, а в кондере - наоборот?

[RadioГубитель]

Егор, -зачёт!
Мин входное U ?
STY60NM50 потянут этот ККМ?

Привет, Андрей!
Минимальное выставляешь сам при расчете. Конкретно этот - 120 вольт.
Вряд ли потянут. Я исходил из 75 А в прыжке на 75 градусах на кристалле. Плюс еще частота 75-100 кгц. Самый дешманский вариант fgh60n60smd по 3 бакса

[avlozitski]

avlozitski, вы слышали, что через индуктиность напряжение ОПЕРЕЖАЕТ ток, а в кондере - наоборот?

Да слышал, и считал, без дросселя емкость создает сдвиг и потребляемая мощность содержит реактивную составляющую, вводя последовательно дроссель, мы компенсируем этот сдвиг, тем самым потребляемая мощность уменьшает ревактивную часть.

[RadioГубитель]

avlozitski, цель этой примочки это не коррекция КМ как такового, это маленький приятный бонус
Цель - это работа при малых вольтях в розетке, когда традиционные сварочники предпочитают немного покуривать. Минимальное напряжение работы - всего 120 В. Тройкой можно варить. Больше - это как совесть позволит

[avlozitski]

avlozitski, цель этой примочки это не коррекция КМ как такового, это маленький приятный бонус
Цель - это работа при малых вольтях в розетке, когда традиционные сварочники предпочитают немного покуривать. Минимальное напряжение работы - всего 120 В. Тройкой можно варить. Больше - это как совесть позволит

RadioГубитель, я не про Вашу примочку, а про предложение от толян, а Вам огромное спасибо за проделанную работу и предоставленную информацию.

[haramamburu]

Да слышал, и считал, без дросселя емкость создает сдвиг и потребляемая мощность содержит реактивную составляющую, вводя последовательно дроссель, мы компенсируем этот сдвиг, тем самым потребляемая мощность уменьшает ревактивную часть.

забудьте про сдвиг и компенсацию.... не туда думаете...

[RadioГубитель]

Вот продублирую фотки Юриного на Атмеге с корректором.
, , , , , , ,

[valtec]

RadioГубитель вот это какаем медленно собираю инвертор, и собрался уж мотать транс для косыгина 3:1. но теперь можно и 4:1 смело? если какаем на входе будет?
осциллятор искрит?

Сообщение отредактировал valtec - 3.8.2015, 0:35

[RadioГубитель]

RadioГубитель вот это какаем медленно собираю инвертор, и собрался уж мотать транс для косыгина 3:1. но теперь можно и 4:1 смело? если какаем на входе будет?
осциллятор искрит?

Мотать косого нужно действительно 4:1. В приведенном экземпляре транс на Е70, 20/5
Осциллятор я пока не включал в сотставе ПА№3. Отдельно он искрит. Провожу подгонку аппарата под себя, потом дожгу оставшиеся 4 кг проволоки, удостоверюсь, что с силой все ОК. Ну и воткну осциллятор Может тов Скиф к тому времени его пропишет

Сообщение отредактировал RadioГубитель - 3.8.2015, 7:02

[nikon]

Тогда, если моожно, объясните, что даёт дроссель.

А дроссель как я понимаю выполняет привычную для себя работу как и в косом , сглаживает пульсации и подпитывает ёмкости в промежутках между импульсами с частотой 100 гц. Вспомните хотя бы старые ламповые телевизоры и радиоприёмники в которых стоял П- контур.

[avlozitski]

nikon, да всё логично, спасибо за понятный ответ, я с ККМ не знаком, а сочетание слов коэффициент мощности, направило мои мысли в другом направлении, да ещё сравнение дросселя с позистором, вобщем моё серое зависло.