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

[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?

[mixal]

кто сталкивался с таким явлением при сварке ф-3 ток 130а переодически пропадает дуга основного тока
дуга вольтодобавки продолжает гореть электрод не залипает но и не варит через 3-5сек включается основная дуга
ипроцес продолжается периодически прерываясь, АППАРАТ обычный управа по КЛИМ-у

[KLIM]

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?

Вроде а правильно НО Вы забыли одну штуку - нелинейный дроссель... Во первых дроссель не даст нарасти току быстрее (как вы описали). А во вторых - сам контур уже формирует синус и нам остается только научить ОС самой двигать дедтаймом тем самым меняя ток, не трогая при этом сформированные контуром синусоиды, и тут мы возвращаемся к Гиратору который эти идеи и толкает

кто сталкивался с таким явлением при сварке ф-3 ток 130а переодически пропадает дуга основного тока
дуга вольтодобавки продолжает гореть электрод не залипает но и не варит через 3-5сек включается основная дуга
ипроцес продолжается периодически прерываясь, АППАРАТ обычный управа по КЛИМ-у

Тяжело сказать... Реле сетевое это раз... неправильно настроен резонанс - это два, Ток КЗ какой? - это три, ну и прочие глюки по мелочи могут быть.

[x450]

Спс, Клим за инфо.
Отпишусь, после аналогичного эксперимента по "сползанию" с резонансной частоты.
P.S. У меня дома сеть 237В, а на токе сварки 160А (3,7кВт в нагрузке) падает до 226В.

[gyrator]

и тут мы возвращаемся к Гиратору который эти идеи и толкает

Прикольно.
Однако, ИМХО, всё гораздо просЧе

[Wiew]

переодически пропадает дуга основного тока
дуга вольтодобавки продолжает гореть электрод не залипает но и не варит через 3-5сек включается основная дуга
ипроцес продолжается периодически прерываясь,

попробуйте электроды сменить

[Whisker]

Вроде а правильно НО Вы забыли одну штуку - нелинейный дроссель... Во первых дроссель не даст нарасти току быстрее (как вы описали). А во вторых - сам контур уже формирует синус и нам остается только научить ОС самой двигать дедтаймом тем самым меняя ток, не трогая при этом сформированные контуром синусоиды...

Либо мы говорим о разных вещах, либо я нифига не понимаю.
1. Книжка ТОЭ говорит : U (L)= d deltaI x L /dt, т.е чем больше напряжение, приложенное к индуктивности, тем шустрее нарастает ток. Не вижу причин не нарастать.

2. Ну синус в контуре пусть себе живет, вопрос не в этом. Вот растет ток - от нуля до "горба" - это первая четверть периода, вторая четверть - от "горба" и до нуля. Вот ОС по току , допустим, стартовала в нуле и ждет порога. Пусть порог пойман в 1/8 периода. ОС это воспримает так - ага, до конца второй четверти периода (ноль тока) осталось 3/8 периода, пока курю, а за микросекунду ( время задержки реакции ОС) закрою ключ. Но ток об этом не знает и продолжает нарастать , а впереди горб!
И что делать?

[Skif]

кто сталкивался с таким явлением при сварке ф-3 ток 130а переодически пропадает дуга основного тока
дуга вольтодобавки продолжает гореть электрод не залипает но и не варит через 3-5сек включается основная дуга
ипроцес продолжается периодически прерываясь, АППАРАТ обычный управа по КЛИМ-у

было точно такое, после одного из пропаданий основной дуги аппарат сдох. Вылетело плечо транзисторов. Чего винить - не знаю. Реле в порядке. Решил сменить управу на негуляевскую 3825. Выйду на работу - сделаю плату, отпишусь насколько помогло

[66ALEX]

Сегодня нашёл книгу Хныкова А.В. Теория и расчёт трансформаторов ИВЭ. Проштудировал. Действительно для наших условий q необходимо брать 0.5. Автор берёт 0.25 для регулировки длительности импульса в обе стороны. У нас изначально длит. импульса максимальна и регулировка в сторону уменьшения. Попробовал посчитать для нескольких сердечников. Вот что получилось:

Исходные данные:
Напряжение в сети 260В (по нашему ГОСТу нормальное явление ),
амрлитудное значение 370В- ориентируемся на него чтобы не было захода в насыщение на ХХ.
Частота 30кГц.
q=0.5(рельно несколько меньше, но пусть будет запас)

Для Ш20*28 W = 27.5вит. с небольшим натягом имеем 27 на 4,5/4,5.
2*Ш20*28 W = 13.76вит итого 15 на 2,5/2,5.
Е65 W = 14.43вит 15 на 2,5/2,5.
Е70 W = 11.23вит 12 на 2/2.

Интересно если взять два Е70 то вообще получается 6/1+1. Совсем мало мотать.

[RV3BJ]

Однако, ИМХО, всё гораздо просЧе

А в чем прикол ? Похоже это переход работа -> КЗ. Это иллюстрация работы чего ? Схемы принудительного ограничения тока ?

[66ALEX]

Кто нибудь пользовался прибором Зуева для проверки трансформаторов?

Я намотал 18 вит. на Е70 и по прибору получается длительность импульса 250мкС. при питании 12.3В. Согласно теории 370/12.3=30.
250/30=8.3мкС максимальная длительность импульса без насыщения сердечника. Прибавляем ДТ = 10.3мкС - половина периода*2=20.6мкС что соответствует минимальной рабочей частоте 48.5 кГц.А ниже насыщение Где ошибка? Согласно рассчётам приведённым выше 18 вит. с большим запасом, и не должно быть никакого насыщения