Делаем резонансный сварочный инвертор Vadne1'я. Часть 3-я. Опции

[66ALEX]

Дело не только в количестве ключей, но и в общем КПД... Полумост - штука неплохая, если его питать, например, от APFC. Про сброс нагрузки - было уже - резонансный контур запасает определённую энергию, которая пропорциональна в т.ч. и току нагрузки (у полумоста, кстати, она будет значительно выше, поскольку ток первички вдвое выше). Сбрасываем резко нагрузку - соответственно циркулирующая в контуре энергия не может исчезнуть, получаем скачок напряжения на диодах... Наверняка это уже много раз обсуждалось на ветке. Наличие проводов на выходе не думаю, что как-то существенно способно изменить картинку.

Добрый день, ERika.
Я сделал полумост на ток 90А. В основном все делают мост на 160-180А. Так что ток в первичке у нас одинаковый. Только напряжение в первичном контуре у меня в 2 раза ниже. Скачёк напряжения на диодах может быть и есть, но с диодами ничего не случается. У меня снесло крышу транзисторам, насколько я понимаю это происходит от сквозняка, когда полностью заряженная входная ёмкость разряжается на открытые сразу оба транзисторы (даже автомат не сработал). Вот и получается что у меня либо открылись сразу оба транзистора, либо один пробился, а второй открылся. Вот их и "вынесло" за счёт энергии запасённой во входной ёмкости около 2000 мкФ. а броска тока потребления из сети практически не было. Я всё-таки склонен к предположению что мой Бах - следствие сквозняка, а вот как его избежать?

[ERika]

Здравствуйте. Вообще я не специалист по резонансникам, никогда достаточно подробно с ними не разбиралась. Не была я никогда поклонницей именно резонансников. Потому давать конкретные советы не готова. На картинке Гиратора виден участок с длительной перегрузкой ключа при переходе с режима КЗ на ХХ. Там график только одного ключа, но наверняка такая картина будет и на ключах другого плеча. При быстрой коммутации режимов туда-обратно, несколько раз, этого легко хватит для перегрева кристалла и выхода из строя ключа, сначала одного плеча, а следом и другого. Тем более если ключи - древние народные полтинники. Вообще, думаю, имеет смысл как минимум, прочитать статью, о которой речь идёт ниже, для более-менее полного представления процессов. Сама собираюсь перечитать, и вам советую.

Этот материал под названием "Комментарии по мотивам книги В. Ю. Негуляева " добавил в файловый архив форума о сварке.

Спасибо большое, да, именно эту статью и имела ввиду.

Сообщение отредактировал ERika - 13.4.2019, 20:53

[dimon239]

Добрый день, ERika.
Скачёк напряжения на диодах может быть и есть, но с диодами ничего не случается.

Основная проблема живучести узлов резонансника состоит в прямой зависимости от количества железа в его трансе, к примеру для защиты диодов аппарата собранного на трансе 2Е65 достаточно снабберов 150Ом+10НАн, для защиты диодов аппарата на 1Е70 достаточно снабберов 30Ом+10Нан и плёнку на выход типа к78-2, для защиты аппарата на 1Е65 необходимо баянить эти диоды снабберами+сапрессорами+варисторами, на выход прикрутить хорошую плёнку, на первичку вешать всякие колечки и цепочки сапрессоров и прочую лабуду которая при этом дико греется и все равно нихрена ничего толком не защищает, всё равно горят ключи и диоды, правильно говорит Эрика, о том, что нельзя остановить паровоз на полном ходу без последствий. Вот и полумост на 1Е70 находится даже в более худшем положении чем полный мост на 1Е65, если бы я собирал полумост то вкатил бы в него транс минимум 3Е70! На этой ветке этом уже тысячи раз говорилось, уже давно пришли к доработаной схеме, правильно собранный девайс работает без проблем!

[ERika]

Спасибо большое! Получается, что большой объём феррита СТ положительно сказывается на надёжности аппарата. Думаю, это можно объяснить тем, что потери в феррите (как и магнитопроводе из других материалов) растут пропорционально объёму сердечника и скорости изменения индукции в нём. Сердечник большого объёма способен погасить до безопасного уровня всплеск при резком сбросе нагрузки рассеиванием значительной части энергии всплеска в магнитопроводе СТ.

Сообщение отредактировал ERika - 14.4.2019, 22:30

[66ALEX]

Основная проблема живучести узлов резонансника состоит в прямой зависимости от количества железа в его трансе, к примеру для защиты диодов аппарата собранного на трансе 2Е65 достаточно снабберов 150Ом+10НАн, для защиты диодов аппарата на 1Е70 достаточно снабберов 30Ом+10Нан и плёнку на выход типа к78-2, для защиты аппарата на 1Е65 необходимо баянить эти диоды снабберами+сапрессорами+варисторами, на выход прикрутить хорошую плёнку, на первичку вешать всякие колечки и цепочки сапрессоров и прочую лабуду которая при этом дико греется и все равно нихрена ничего толком не защищает, всё равно горят ключи и диоды, правильно говорит Эрика, о том, что нельзя остановить паровоз на полном ходу без последствий. Вот и полумост на 1Е70 находится даже в более худшем положении чем полный мост на 1Е65, если бы я собирал полумост то вкатил бы в него транс минимум 3Е70! На этой ветке этом уже тысячи раз говорилось, уже давно пришли к доработаной схеме, правильно собранный девайс работает без проблем!

Вот почему все так настроены против полумоста. Я не собирался снять с него ту же мощность, что и с моста, мне достаточно половины. Соответственно при половинной мощности токи в первичной цепи остаются такими же как и в мосте с полной мощностью. Запасённая энергия в индуктивности зависит от тока. Раз ток одинаковый, то и "остановить паровоз на полном ходу без последствий" можно одними и теми же мерами что в мосту, что в полумосту. Объясните мне на "пальцах" почему полумост на половине мощности не может работать так же надёжно как мост на полной? При условии использования одинакового "железа" в трансформаторе.

[ERika]

При 1/2 выходного тока всё логично. При полном - там да, запасённая энергия вырастет в квадрате, и компенсировать это будет уже значительно сложнее.

Сообщение отредактировал ERika - 17.4.2019, 19:36

[66ALEX]

При 1/2 выходного тока всё логично. При полном - там да, запасённая энергия вырастет в квадрате, и компенсировать это будет уже значительно сложнее.

Спасибо, ERika, Вы подтвердили моё мнение, что процессы происходящие в резонансном контуре полумоста на половинной мощности ничем не отличаются от процессов в мосте на полной мощности. А то бытует мнение, что надо делать мост и всё будет хорошо, а полумост обязательно взорвёт ключи. У меня всё таки есть мысль, что резонанснику тоже необходима индуктивность по выходу, хотя бы в качестве сварочных проводов. Без неё видимо очень тяжко ключам на переходных режимах. Я же первый раз настраивал подключая и отключая нагрузку "на ходу" прямо на клеммы сварочника, вот при отрыве нагрузки он и бахнул. Причём транзисторы в клочья, а SMD резисторы 5.1 Ом в затроре остались целые, вообще больше ничего не сгорело. Второй раз настраивал тем же методом, но нагрузку подключал через сварочные кабели около 3м., всё нормально настроилось, после этого поварил троечкой, качество сварки понравилось. Отдал в "чужие" руки, посмотрим как себя поведёт далее.

На пальцах так на пальцах,

nikon, ну совершенно ни о чём.

Сообщение отредактировал 66ALEX - 18.4.2019, 10:13

[samovar]

У меня всё таки есть мысль, что резонанснику тоже необходима индуктивность по выходу, хотя бы в качестве сварочных проводов.

Абсолютно верно. Даже 3-х метровые концы весьма эффективно сглаживают пульсации сварочного тока. Вообще же надо сказать, что так называемый резонансник по Негуляеву не такой уж резонансный и разговоры и страхи по поводу резонаса в нем сильно преувеличены. Все это оценки на уровне эмоций, а не цифр. Что действительно нехорошо в этом резонанснике, так это форма импульсов тока ключей. Не поленился и сделал модель "резонансного" полумоста в Микрокапе10. Модель показывает наличие мощного выброса на вершине импульса тока ключа. Это происходит при заходе сердечника дросселя в насыщение. Ток ключа при этом может достигать 70-80 А. Длительность до 25% периода. Никаких других аномалий при сбросе нагрузки с коротким проводом не выявил. Склонен думать, что Ваш БАХ скорее всего связан с заводским дефектом полупроводникового прибора или его подделкой.
В части схемной реализации полумоста есть рекомендация. Имеет смысл выполнить резонансный кондер по расщепленной схеме. То есть два электролита по 470 мкФ в пассивной ветви заменить на кондеры по 0.11 мкФ ( в сумме это пресловутые 0.22мкФ по Негуляеву). Освободившиеся же электролиты использовать в мощном выпрямителе сети.
Добавлю еще. Если увеличить емкость резонансного кондера, то пропорционально вырастет величина сварочного тока. Понятно, величину зазора в дросселе также придется увеличить.
Ну и вообще о полумостах. Промысло использует полумостовые агрегаты мощностью в десятки кВт. И ничего, работают годами...

Сообщение отредактировал samovar - 18.4.2019, 18:36

[ERika]

В упомянутой выше статье, кстати, тоже сказано, что индуктивность на выходе нужна. Иначе, как минимум, будут большие пульсации тока на выходе. Ещё сказано, что помимо сварочных проводов желательно, чтобы была ещё дополнительно индуктивность, в противном случае выходной ток будет сильно "плавать", в т.ч. и от взаимного расположения сварочных проводов, что для сварочника не слишком хорошо.

Сообщение отредактировал ERika - 18.4.2019, 19:00

[66ALEX]

Склонен думать, что Ваш БАХ скорее всего связан с заводским дефектом полупроводникового прибора или его подделкой.
В части схемной реализации полумоста есть рекомендация. Имеет смысл выполнить резонансный кондер по расщепленной схеме. То есть два электролита по 470 мкФ в пассивной ветви заменить на кондеры по 0.11 мкФ ( в сумме это пресловутые 0.22мкФ по Негуляеву). Освободившиеся же электролиты использовать в мощном выпрямителе сети.
Промысло использует полумостовые агрегаты мощностью в десятки кВт. И ничего, работают годами...

Эти ключи уже работали год в этом сварочнике, но был очень "длинный" трансформатор 18*6+6 с коэфф. трансформации только для очень хороших сетей. Дуга была очень короткая, и на просаженных сетях почти невозможно зажечь. Ключи остались те же, трансформатор перемотал на 7,5*3+3. Так что на дефект транзисторов наверное можно не грешить.
Резонансный кондёр так и стоит с самого начала,- половинка с дросселя на +310В, вторая половинка с дросселя на -310В.

В упомянутой выше статье, кстати, тоже сказано, что индуктивность на выходе нужна. Иначе, как минимум, будут большие пульсации тока на выходе. Ещё сказано, что помимо сварочных проводов желательно, чтобы была ещё дополнительно индуктивность, в противном случае выходной ток будет сильно "плавать", в т.ч. и от взаимного расположения сварочных проводов, что для сварочника не слишком хорошо.

Вот только непонятно, почему за столько лет изготовления сварочника нигде в явном виде не написано что нужен дроссель на выходе с определённой индуктивностью. Где то в теме давно промелькивало, что достаточно индуктивности сварочных проводов, но почему бы не убрать неопределённость заложив в конструктив необходимую (достаточную) индуктивность. Тем более она может быть очень мала, коль уж хватает индуктивности сварочных проводов.

[ERika]

Мне тоже непонятно, почему в конструктив не входит отдельный дроссель, скажем, на 10-15мкГн. Возможно, просто я чего-то не знаю.

[serg247]

В разнояйцевом близнеце кондёрбалластнике тэж без дросселя по определению обходяццо. Но, с ним лучшее!

[dimon239]

Вот только непонятно, почему за столько лет изготовления сварочника нигде в явном виде не написано что нужен дроссель на выходе

Почему же не написано, он есть в книге Негуляева в схеме с ЧИМ, он там не лишний. В схеме с ШИМ он не нужен, мною был уже описан опыт внедрения дросселя в девайс с ШИМ, причём дроссель был такой самый настоящий, дуга просто шитела тихо-тихо, металл ложился изумительно ровно, но после сжигания пары троек, из аппарата токой струйкой повалил дым, как оказалось сердечник транса 2Е65 нагрелся до такой температуры, что сумел поджарить гетинаксовый каркас катушки транса, а это примерно 300-400 градусов.

[66ALEX]

дуга просто шитела тихо-тихо, металл ложился изумительно ровно, но после сжигания пары троек, из аппарата токой струйкой повалил дым, как оказалось сердечник транса 2Е65 нагрелся до такой температуры, что сумел поджарить гетинаксовый каркас катушки транса, а это примерно 300-400 градусов.

Не могу сопоставить наличие последовательного дросселя после выпрямителя и нагрев сердечника транса до таких температур, кроме того сердечник должен был перестать работать при температуре вдвое ниже.

[mvd1266]

Всем доброго дня.
Всего сайта не перечитать.
Хочу построить резонансник , но чтобы силовой транс был на кольцах.
Скажите это возможно.?
Если да , то где это можно увидеть на каких постах.
С уважением.
mvd.

[viktor33]

Добрый день. Уважаемые, помогите пожалуйста в создании рез. свар. инвертора с параметрами:TIG, диапазон тока 5-50А,плавное (потенциометром) глушение ШИМ. Нигде не могу найти схему подобного сварочника.

Сообщение отредактировал viktor33 - 20.5.2019, 13:31

[samovar]

Всем доброго дня.
Всего сайта не перечитать.
Хочу построить резонансник , но чтобы силовой транс был на кольцах.
Скажите это возможно.?
mvd.

Силовику все едино: кольцо, Ш, Е или П. Важно только чтобы зазор стремился к нулю, а ток намагничивания в режиме ХХ не загонял сердечник в заметное насыщение. Для этого число витков первички транса на феррите выбирается таким, чтобы на рабочей частоте при номинальном напряжении питания индукция в сердечнике не превышала 0,2 Тл для 2000НМ и 0,3 Тл для N87 или P4. Ориентироваться можно на величину индуктивности первички. Рассчитай индуктивность у Негуляева и сделай такую же на кольце. Понятно, что марки феррита в обоих случаях должны совпадать.

Сообщение отредактировал samovar - 22.5.2019, 22:48

[mvd1266]

Силовику все едино: кольцо, Ш, Е или П. Важно только чтобы зазор стремился к нулю, а ток намагничивания в режиме ХХ не загонял сердечник в заметное насыщение. Для этого число витков первички транса на феррите выбирается таким, чтобы на рабочей частоте при номинальном напряжении питания индукция в сердечнике не превышала 0,2 Тл для 2000НМ и 0,3 Тл для N87 или P4. Ориентироваться можно на величину индуктивности первички. Рассчитай индуктивность у Негуляева и сделай такую же на кольце. Понятно, что марки феррита в обоих случаях должны совпадать.

Благодарю!

[Jhonsonen]

Подскажите по сердечнику PM62.
Уже было собрался делать по Негуляевской классической схеме с дополнениями Скифа, но читая километры этой темы наткнулся на вариант с данным сердечником.
И тут я понял, что чего-то не понимаю.
При "классическом" дросселе с 12-11 витками и зазором 0.6 - 0.8 мы имеем ток насыщения ну пусть 14-15 Ампер.
В случае с PM62 если мы под каждый керн положим 5 скотчей (~0.6мм), то получаем полный зазор в 1.2мм, и даже не беря в расчет уменьшение количества витков мы получаем практически вдвое больший ток насыщения сердечника дросселя.
Либо я туплю, либо в данном варианте никогда не будет ситуации, чтобы дроссель насытился, а значит ток мы ограничиваем сильным смещением частоты от резонанса. Но по идее это должно негативно влиять на форму тока и соответственно более жесткий режим переключения транзисторов со всеми вытекающими. И как при этом получается меньшая дельта между РТ и ТКЗ я вообще догнать не могу.

[dimon239]

Подскажите по сердечнику PM62.
Уже было собрался делать по Негуляевской классической схеме с дополнениями Скифа, но читая километры этой темы наткнулся на вариант с данным сердечником.
И тут я понял, что чего-то не понимаю.
. И как при этом получается меньшая дельта между РТ и ТКЗ я вообще догнать не могу.

Здравствуйте коллега! Аппарат с дросселем на Е65 вообще полная лажа в с сравнении с аппаратом на РМ62. Думать и гадать тут не надо, всё уже сделано и проверено эмперическим путём, просто соберите с Е65, а потом поставте вместо него РМ62(5 скотчей, 8.5 витков для любого транса), сделайте частотную настройку и поверьте, вы более никогда не вернётесь к первому варианту, причём всё будет супер без всяких удвоителей-убивалок. А думать как и почему это не для резонансника, поскольку вообще непонятно почему он такой неубиваемый, хотя рассуждая здраво так он вообще не должен работать!