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

[gokar]

Вопрос к резонансеростроителям:
А кто-нить на дроссель Е 55 ставил

я на 2 стр. выше писал по Е55 на дросселе с зазором 1 мм на среднем керне., 12 витков, 170 А по прибору Зуева, да и в "жизни"....
худшие условия были- 25 м удлинитель, в сети 200 В без сварки (со сваркой просадку не мерял, точнеее прибор показал рост напруги при сварке ) варили 3-кой. Вполне терпимо.

Сообщение отредактировал gokar - 31.8.2009, 10:41

[66ALEX]

Посмотрел рез. частоту у своего дросселя Е65 12вит. заор 0,2мм. по пибору ток намагнич. 188А.
Получилось с С=0.22мкФ 24,9кГц. Не маловато ли будет?
А для частоты 37кГц ёмкость получается 0.1 мкФ. Опять вопрос?

[mihalych]

66alex вопрос для связи в личке

[Nexor]

С дросселем на 14 витках и баянос кондёров из 0,15 мкф (6штук) резонансная частота получилась менее 25 кГц. Насколько меньше - не знаю. Накрутил на примерно 27 кГц, т.е. завышенную.
Феррит в дросселе ставил 20х28 2000НМ, потом менял его на 2500 НМС - разницы вообще не заметил.
Транс был один Е65 - 18 витков. На ХХ феррит 20х28 2500НМС разогревался - руку жгло.
Заменил его на Е65 Епкос - нагрев уменьшился, рука держала. На таком сварочнике один раз вылетел выходной диод.
После замены диода, добавил пару супрессоров и кондёрчик 0,33 мкф на выход, как было рекомендовано утт на форуме.
После обсуждения причин вылетания диодов, решил, что транс должен быть с достаточным количеством витков , лучше в 2 раза больше, чем в 2 раза меньше. А дроссель решил наомтать 14 виков, т.к. кондёры буду собирать из 0,1 мкф (8 штук) - даже если частота будет в районе 25 кГц - пускай. Я за 30....40 килоГерцами не гонюсь.

[mihalych]

yiriy если убрать ДР и добавить ТТ то получится ООС по току
А что еще может произойти?

[Whisker]

Опять народ теряется в догадках,сколько витков мотать. Поскольку топология девайса в общем-то устоялась, то было бы логично подвести под нее расчетную базу. Может быть господа-теоретики помогут господам-практикам с методикой расчета. Тут сходу и алгебру бы гармонией проверили. Иначе можно бесконечно забивать форум "сколько мотать на таком-то железе?"

Вопросы к Гиратору:
1. Если в конструкцию "биноклеобразного" транса ввести алюминиевые прокладки с "крыльями" для охлаждения, то как изменится характеристика электромагнитной системы по сравнению с такой же конструкцией, только без прокладок?

2. Если "бинокль" - суть Ш-образник,только длинный,но зато без зазора,то что такое "Чебуран" я так и не разобрался. Можно ли как-то прояснить?

[66ALEX]

Спасибо, Nexor.
Это по крайней мере хоршо согласуется с моими экспериментами.

В сообщении №1326 Whisker приводил расчёт трансформатора. Я попытался воспользоваться этой методикой и расчитать тр-р на Е70. Вот что получилось.
Исх. данные:
Umax переменки 260 В. Соответственно Umax пост. 370В.
Frez 30кГц.

Число витков в первичке - 5,62.
Получается 6 вит. в первичке и 1+1 во вторичке. Наверное где-то ошибка? Или неверная методика.

[yjriy]

yiriy если убрать ДР и добавить ТТ то получится ООС по току
А что еще может произойти?

При емкости 0.22 мкФ без дросселя ничего хорошего, т. е. ток очень маленький . А если увеличить до нескольких микроФарад (или вообще их выбросить), то в этой теме ему не место ( обидитса автор девайса)

[Whisker]

В сообщении №1326 Whisker приводил расчёт трансформатора. Я попытался воспользоваться этой методикой и расчитать тр-р на Е70. Вот что получилось.
Исх. данные:
Umax переменки 260 В. Соответственно Umax пост. 370В.
Frez 30кГц. Число витков в первичке - 5,62. Получается 6 вит. в первичке и 1+1 во вторичке. Наверное где-то ошибка? Или неверная методика.

Расчет в студию! Самому интересно.

[mihalych]

yiriy но мостами практически не занимаются нигде на дрмгих форумах что так совсем плохо?

[KLIM]

Я думаю наверно было бы правильно открыть новую темку по мостам и понемногу сливать туда инфу...

[66ALEX]

Формула из сообщ. №1326.
W=(q*U)/(2*f*Kc*Sc*Bmax)
q=0.25
U=370 B
f=30000 Гц
Sc=0/000704 m*кв.
Вmax=0.390 при 100 град. цельсия.
Подставляем в формулу и получаем:

W=92.5/60000*0.000704*0.39=5.615 витков.

Whisker пожалуйста поправьте где не так.

Извиняюсь Sc=0,000704

[gyrator]

что такое "Чебуран" я так и не разобрался. Можно ли как-то прояснить?

Запросто:

[yjriy]

наверно было бы правильно открыть новую темку по мостам и понемногу сливать туда инфу.

Свой новый аппарат (нерезонансник) я обязательно выложу, но есть проблемка по управе, да и времени с началом уч. года маловато.

Сообщение отредактировал yjriy - 1.9.2009, 8:57

[x450]

"175А на ночной сети, когда все спать улеглись и никто не потреблял. Ток КЗ ушел за 350А но был возвращен на 220А спуском частоты ниже резонанса (совсем чутьчуть)."

Вопрос Климу: Прошу рассказать чуть подробнее про "чутьчуть". Примерно на сколько уменьшилась чатота? Какой стал мах ток на 0,15 ом?

У меня такие результаты получены:
1) на дросселе Е65 №87, 12 витков, 3слоя малярного под каждым крайним керном, 0,2мкф баян, Fрез=32,2кгц, на 0,15ом Iмах=175-180А, Iкз=350А. Делал по прибору Гумерова.
Уменьшил зазор до 2-х слоев под каждый. Fрез=29,3кгц, 150А, кз=310А
Еще уменьшил зазор, сделал по 1 слою малярного под каждый керн. Fрез=25,7кгц, 140А, кз=260А.

2) Втулил вместо Е65 дроссель на 2-х Ш16х20 тоже 12 витков намотал. Зазор по 1 слою малярного в каждом. Fрез=26,8кгц, 145А на 0,15ом. кз=270А.
Во всех случаях делал кз замыкая сварочные кабели 3-3,5м 2шт.

И пока на этом остановился за отсутствием времени. Смущает достаточно большой ток кз. Уже стал было подумывать про ОС по току или токоограничении при кз. Тем более, что 150EBU04 один тихо ушел... во время экспериментов.

[yjriy]

О птичках.
Был у меня в гостях недавно проездом один Форумчанин с западной Украины. Себе он начал строить резонансник. Поработал моим Косым и Резонансником. Косой на 150 честных Ампер, резонансник на 160-175 Ампер. Мож приедет чего-нить по сравнению расскажет.
А токи не стоит уменьшать наверное. Быструю ОС ставить надо.

Сообщение отредактировал yjriy - 1.9.2009, 9:04

[Whisker]

Формула из сообщ. №1326.
W=(q*U)/(2*f*Kc*Sc*Bmax)
q=0.25; U=370 B;f=30000 Гц;Sc=0,000704 m*кв.
Вmax=0.390 при 100 град. цельсия.
W=92.5/60000*0.000704*0.39=5.615 витков.

По ходу нужно коэффициент заполнения подставлять максимальный - 0,5,хотя в методичке 0,25. Понятно,что с учетом мертвого времени он будет меньше (0,45),но для простоты расчетов пойдет.
Витки будут в 2 раза больше.
Повторюсь,что методика взята из книжки Хныкова, на нее и ссылался Негуляев. Но я ума не приложу как у него по этой методике для 2хШ20х28 вышло 18 витков в первичке. Себе мотал
именно 18. Хрен знает, кому верить.
Я бы с удовольствием поучаствовал в обсуждении методик расчета, так как собственные умозаключения обычно заводят в тупик.

[66ALEX]

По ходу нужно коэффициент заполнения подставлять максимальный - 0,5,хотя в методичке 0,25. Понятно,что с учетом мертвого времени он будет меньше (0,45),но для простоты расчетов пойдет.
Витки будут в 2 раза больше.
Повторюсь,что методика взята из книжки Хныкова, на нее и ссылался Негуляев. Но я ума не приложу как у него по этой методике для 2хШ20х28 вышло 18 витков в первичке. Себе мотал
именно 18. Хрен знает, кому верить.
Я бы с удовольствием поучаствовал в обсуждении методик расчета, так как собственные умозаключения обычно заводят в тупик.

Вот и я об этом же. Надо разобраться и выяснить правильную методику.
Теоретики подключайтесь.

Попробую намотать разные обмотки на Е70 и прибором посмотреть насыщение. Я думаю будет водно сколько мотать.

[KLIM]

Вопрос Климу: Прошу рассказать чуть подробнее про "чутьчуть". Примерно на сколько уменьшилась чатота? Какой стал мах ток на 0,15 ом?

У меня такие результаты получены:
1) на дросселе Е65 №87, 12 витков, 3слоя малярного под каждым крайним керном, 0,2мкф баян, Fрез=32,2кгц, на 0,15ом Iмах=175-180А, Iкз=350А. Делал по прибору Гумерова.
Уменьшил зазор до 2-х слоев под каждый. Fрез=29,3кгц, 150А, кз=310А
Еще уменьшил зазор, сделал по 1 слою малярного под каждый керн. Fрез=25,7кгц, 140А, кз=260А.

2) Втулил вместо Е65 дроссель на 2-х Ш16х20 тоже 12 витков намотал. Зазор по 1 слою малярного в каждом. Fрез=26,8кгц, 145А на 0,15ом. кз=270А.
Во всех случаях делал кз замыкая сварочные кабели 3-3,5м 2шт.

И пока на этом остановился за отсутствием времени. Смущает достаточно большой ток кз. Уже стал было подумывать про ОС по току или токоограничении при кз. Тем более, что 150EBU04 один тихо ушел... во время экспериментов.

ОС по току тоже долбит по ключам при выключении на КЗ. Весь фокус в настройке контура таким образом чтоб основная моща проходила через ключик когда тот открыт полностью. Представь что у тебя типо горб синусоиды, транзюк открылся инициировав начало перезарядки контура, контур пошел набирать ток, транзюк открыт, падение мало, дроссель ограничил нарастание тока а конденсатор спустил этот горб к минусу и транзюк закрылся при отсутствующем токе (это я теорию пишу, просьба не придератся к мелочам). Так вот снижением частоты добиваемся такого момента чтоб этот горб прошел сам на открытом транзисторе а не транзистор закрываясь в самый неподходящий момент рубал ток под нагрузкой.
В жизни сей процесс я проделал след. образом - знастроил резонанс на 175А бытовой сети, потом замкнул клеймы и увидел на шунте 350А, спустил частоту (пришлось поизголятся, защита от КЗ надежно сие хавала). Выставил ток 220А, вернулся к балласту и ток был как ни странно 170А. Но самое интересное было на заводской сети, где дури немеряно. Рабочий ток вышел на 200А а ток КЗ 350А. Зазор на дросселюке 1мм на всех кернах. Кстати кто спрашивал про прижим дросселя и ток КЗ/рабочий - дроссель (физику в школе учили про разноименные заряди и их притяжение???) самостягивается, и даже если вы его хреново затянули - он будет постукивать, иногда жужжать но сам стянется и стянуть его лучше чем он сам себя - нужно сильно постаратся.
Так что всетаки необходимо ставить ОС но вумную, чтоб она растягивала мертвое время тем самым не мешая мягкой коммутации но при этом реально уменьшала ток КЗ. Ибо эта перестройка аппарата туда/сюда, либо задавить его на заводской сети но не дав ему потом стоять на бытовой (ток уменьшится) плохо!. Причем еще фокус - резонанс настраивать на 0.2 Ома, а рабочий - считать мощность, ибо на сварке это практически не чуствуется на 0.2 или на 0.15 ома резонанс настраивали. Почему на 0.2 - тут частота немного ниже выходит чем на 0.15-0.1 ома. И соответственно ток КЗ тоже ниже. 150А на 0.2 оМа это больше мощность чем 160 на 0.15. В идеале 5кВа соответствуют 180А выходного тока в дуге.
На днях поеду опять на заводскую сеть и перестрою на разных зазорах дросселя.

[Whisker]

ОС по току тоже долбит по ключам при выключении на КЗ...
Так что всетаки необходимо ставить ОС но вумную, чтоб она растягивала мертвое время тем самым не мешая мягкой коммутации но при этом реально уменьшала ток КЗ.

Хочется кое-что прояснить на конкретном примере.
Пусть частота равна 33 КГц, тогда период 30 мкс. Отнимем мертвое время 2 мкс- будет 28 мкс. Разделим на 2 ( 2 плеча) = 14 мкс . Получилось время открытого состояния каждого плеча моста на резонансной частоте. В эти 14 мкс влазит полупериод синусоиды с "пиком " между 7-й и 8-й микросекундой.
Пусть ток в норме 20А, а уставка по превышению 22А. Время задержки реакции ОС по току выбрали так: пусть время реакции ОС равно 1мкс. Ток 22А нарастет быстрее, чем 20А, и пик мы получим (допустим) между 6-й и 7-й микросекундой. Т.е. ключ надо вырубать:
1) либо через 14-6,5-1= =6.5мкс, чтобы вырубить его в нуле тока (мягкая коммутация)
2) либо через 1мкс( задержка ОС) -жесткая коммутация.
Вариант 2 не рассматриваем.
Если в Варианте 1 ток скажем не 22 а 30А,то нарастет еще быстрее до уставки защиты, значит и задержка потребуется уже больше.
Получается что умная ОС должна ловить не только превышение тока, а и скорость его нарастания,чтобы сформировать необходимую задержку. Возникают вопросы:
1. Как ограничить ток с момента фиксации превышения до момента закрытия ключей?
2. В этой топологии мягкая коммутация только на максимальном токе. А если ток меньше максимального незначительно,т.е еще достаточно велик, но уже переключение не в нуле, как должна работать защита по току?