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

Какие у вас дрова?

Управа по схеме Клима на печках. На пониженном питании силы осциллограммы (с 1 по 4 пункт методики настройки ZPS) на затворах ключей были нормальные, а вот при настройке на балласт на 220 вольт силы, начиная с п.5 методики картинки совсем другие.

А они и будут под нагрузкой такие, не переживайте, всё работат, ни один печной ещё не сгорел. Главное, чтобы расстояние от ТРГ до затворов было минимальным 1-2см, и сила под ТГР не проходила.

Сообщение отредактировал dimon239 - 22.3.2011, 13:00

В таком случае эта плата с ключами и ТГР наверное не очень удачна, потому как сила проходит какраз под ТГР?

Я тоже так думаю, чем дальше сила от ТГР тем лучше. Да и на практике, видно по сигналам. Но если всё работает нормально, не лазьте лишний раз осциллом, я так сам пару законченных аппаратов завалил, в обоих случаях случайно касался щупом не туда куда нужно и можно!

Сообщение отредактировал dimon239 - 17.3.2011, 14:49

Здравствуйте все. Если кому интересны результаты моих измерений, читайте.
В сообщении 8305 делал измерения КПД резонансника. Идея о насыщении транса была отброшена. Анализ схемы резонансника показал, что в первичной цепи транса при определеных условиях могут протекать реактивные токи разной величины, обусловленные наличием резонансного последовательного контура, включенного в первичку транса.
Клещи, которыми делал измерения в первичке показывают полный ток(активная, реактивная составляющая), вдобавок искажая результат измерений т.к. работают правильно работают только с синусоидой.
Делал измерения тока амперметром электромагнитной системы прямого включения - тоже показывает весь комплекс токов и показания даже немного больше. Стояла задача отделить активную составляющую тока от реактивной и измерить ее.
Применил ВАФ "ПАРМА". Имеет вход напряжения и тока, показывает также активную и реактивную мощность. Но при данных измерениях работал некоррректно, хорошо работает только до 400 Гц.
Далее попытался выполнить данные измерения двух-канальным осциллографом "Fluke"с независимыми изолированными друг от друга и общего провода входами. Один вход настроил и подключил к напряжению, другой вход настроил на ток и подключил к калиброванному шунту, включенному в сетевой провод. Вывод информации установил в виде активной и реактивной мощности. Но оциллограф то выдавал некорректные показания, то вообще отказывался считать. Похоже это из-за формы тока в первичке так какие то сплошные "шумы", которые он отказывался обрабатывать.
Принес ваттметр активной мощности . пришлось включать его через трансформатор тока т.к. ваттметр на 1А, что, конечно, внесло какую-то погрешность в измерения. Результаты измерений представлены ниже.

а это то. что намерял ранее.


Iсет. - расчетный из показаний ваттметра и напряжения сети при просадке. Рсет. в первой таблице активная, во второй - полная. Не смотря на погрешность измерений значения КПД уже ближе к истине. Реальный ток, от которого у нас будет мотать счетчик это чисто его активная составляющая. Реактивка гоняется из сети и обратно приводя к дополнительным потерям на нагрев проводников, но не потребляя ее и транс работать не будет. Избыток реактивки наверное ни к чему.
В резонанснике при установке рабочей частоты равной резонансной ток по фазе совпадает с напряжением и реактивки не должно быть. когда мы уходим по частоте от fрез. в сторону мы увеличиваем реактивную составляющую тока.
Резонансная частота повышается при уменьшении индуктивности дросселя или емкости конденсаторов и как я предполагаю при уменьшении числа витков первичной обмотки. При переходе с 15,5 вит. на 14 на трансе резонансная частота у меня, кажется, улетела вверх, и вместе с тем возросла реактивная составляющая - отсюда большой ток в первичке, который я мерял клещами. При измерениях на дуге результаты измерений могут быть другими, но пока нет такой возможности.
Чтобы немного опустить ее я перешел с 8,5 вит на дросселе на 9 и уменьшил зазор в дросселе, тем самым увеличив его индуктивность. Сейчас у меня fраб. -36кГц как и при 15,5 вит. Хотел нащупать где находиться f рез., но боюсь вверх по частоте далеко подниматься. не знаю на моих 60PD1 до какой частоты можно безопасно двигаться вверх? У людей низкая частота проблема, а у меня наоборот. Емкость - 0,225мкФ.

Кто может подсказать при переходе из режима дуги в режим к.з. fрез. сдвигается, если да, то в какую сторону.
Жаль времени мало сварка для работы нужна, еще много чего можно было померять, поэкпериментировать на столе, резонансник - аппарат, в котором далеко еще не все ясно, по крайней мере для меня.
Принимаю любые поправки, критику.

Сообщение отредактировал B805 - 17.3.2011, 20:54

В режиме КЗ fрез делает скачок вверх. Кроме того добротность контура резко растет, благодаря чему фаза контурного тока опережает приложенное к контуру напряжение( имеется в виду фаза первой гармоники прямоугольного напряжения на выходе ключей). Сдвиг по фазе близок к 90 град. По контуру циркулирует весьма серьезная реактивная мощность, но от сети инвертор берет очень немного. Сам же контур имеет емкостную реакцию и величина его реактивного сопротивления является основным фактором,ограничивающим рост тока КЗ.
Кстати, приборы электромагнитной не понимают различия в активной и реактивной мощности, поскольку не имеют привязки к фазе процесса. Их показания суть среднеквадратическое значение измеряемого тока или напряжения достаточно произвольной формы.

Продолжил настройку резонансника. Переключился с 14вит. на отвод 14,5вит. К срез. = 0,225мкФ добавил две по 0.022 мкф - итого 0.235мкф . В ходе настройки получил следующие результаты:


Первая строка питание напрямую из розетки( напряжение довольно большое), здесь забыл измерить ток клещами и расчетный активный ток тоже не получился т.к. ваттметр зашкаливал за 6кВт. Вторая и третья питание через ЛАТР. Измерения напряжения на шунте делал вольтметром электромагнитной системы, проверил осциллографом - вывод напряжения в True RMS - показания один в один. До этого измерения делал стрелочными цешками показания немного различались, а цифровая APPA вообще показывала разные значения при смене полярности шупов. В общем должно быть измерение среднеквадратичных значений.
Видно, что потребление по первичке увеличилось при переходе с 15,5вит. на 14,5вит. на первичке транса.
Увеличилась мощность дуги - при тех же вторичных токах здесь я получаю более высокие напряжения на нагрузке.
Да еще при настройке в конечном варианте больше всего грелась обмотка дросселя. Напрашивалось увеличить один виток(немного снизим fрез.) посмотреть. а может и потом чуть добавить зазор (fрез. увеличится, но возможно чуть уменьшится разбег между РТ и ТКЗ), но пока не стал. Дальше буду пробовать на дуге. По словам Димы (Димон 239) дуга более жесткая чем с 16 витками, но PМ все компенсирует. fрез. в конечном варианте не мерял, но где-то за 40кГц.

В ходе настройки сделал ряд промежуточных измерений. Попытался найти fрез. при максимальном положении регулятора, т.е. на максимальном токе. При зазоре 0,42мм. 9вит. срез. = 0,225мкФ получил fрез. = 42кГц. ТКЗ естественно делать нельзя. Снизил частоту до 30кГц, затем измеряя ТКЗ и постепенно увеличивая частоту довел его до 260А, РТ при этом получил 165А. f раб. получилась 34кГц. Видите какой разбег получается между fрез. и fраб., а это - реактивные токи, гуляющие по первичному контуру. они будут снижаться при уменьшении сварочного тока.
И еще ловил резонанс при разных токах нагрузки - вот, что получилось.
РТ = 190А fрез. = 42кГц
РТ = 160А fрез. = 37кГц
РТ = 100А fрез. = 33кГц
РТ = 80А fрез. = 29кГц
Понятно, что если мы выставим fраб. выше fрез. при к.з. можем получить совпадение частот, реактивное сопротивление контура стремится к нулю и ключам кирдык.
Если кто выкладывает значение fрез. то желательно указывать при каком токе ее нашел, а то потом голову ломаешь как это у людей при разбеге в 2 кГц между fрез. и fраб. получается маленький разбег между РТ и ТКЗ, а он просто словил резонанс на 100А снизил fраб. на два кГц и порядок. Попробуйте при РТ = 190А fрез. = 42кГц снизьте fраб. на 2 кГц и коротните. Сразу говорю - не советую это делать.
Вопрос к qaki или кто ответит:
1. реактивный ток проходя через первичный контур дополнительно нагружает ключи т.е. нагрев ключей (также как и всех проводников) происходит от суммы активного и реактивного токов - это верно?
2. реактивный ток также воздействует на электромагнитный и тепловой расцепитель автоматического выключателя при достаточном по значению только одного реактивного тока произойдет его отключение - это верно?
У меня на резонанснике прогруженый 4-х кратный ВА-47 на 25А пока еще не срабатывал.

Мерял при к.з. активную мощность ваттметром по первичке. Вот. что получилось:
Ракт. = 1200вт при ТКЗ = 265А
Ракт. = 1000вт при ТКЗ = 230А
Вроде активной должно быть меньше. Это наверное падение напряжения на кабелях, проводниках, хотя к.з. делаю коротким кабелем. Что думаете по этому поводу.


Сообщение отредактировал B805 - 18.3.2011, 20:12

1. Абсолютно верно, но есть одна тонкость. В режиме максимального сварочного тока открытый ключ пропускает ток практически в течение всего полупериода. С переходом в режим КЗ импульс тока ключа как-бы убегает вперед по отношению к импульсу управления. В результате ток через ключ протекает только в течение четверти периода. Вторую четверть неразрывное протекание тока в контуре обеспечивают обратные диоды.
2. Включите в качестве нагрузки огромную емкость и Ваш автомат щелкнет.

Вопрос к ZPS. На какой частоте работает преобразователь мягкого поджига?

Конструкция отработанная, по этой причине туда уже давненько не лазил и склероз сделал свое дело. К концу следующей недели выйду на работу точно померю и напишу на форуме.

Сообщение отредактировал ZPS - 19.3.2011, 5:11

Мужики приветик есть вопросик помогите.Клепаю преобразователь есть необходимость что бы на выходе был синус как росчетать номиналы элементов С1.С2.L1.

по моему вы не на ту ветку попали,здесь сварочники обсуждают.
P.S по этой ссылке проверенная схема формирователя синуса http://radioded.ru/content/view/138/1/

Сообщение отредактировал Jorg63 - 19.3.2011, 19:52

Спасибо а про тему просто в соседней бармалеевской свое время петлял пока первая дуга загорелась и под утих да и других забот нахлынуло.

по указанной мной ссылке вместо опторар нагрузите трансом с умощенным вых, каскадом.

Вопрос по частоте возник из за того, что на ХХ у меня получилось 158v ток КЗ через 20 Ом 50w 5.15А. Витки транса (ПЭВ-2 I-40 1мм, II-2х23 1мм) и номиналы с вашей LAY печатки преобразователя. По даташиту на IR при номиналах R=1кОм и С=6800(у Негуляева 0,01) частота будет около 100кГц. Может скин вылез.

У Вас "почти нарисована" схема (если подрихтовать ее основательно) Квакина кондербаланса. Он наверняка приводил расчеты в своей ветке. Только синус ли у него?
У местного резонансера - почти синус, но малость побитый... .

Сообщение отредактировал Dedan - 20.3.2011, 0:49

Пересчитайте витки с учетом данных вашего коэффициента трансформации и скинте лишние витки до 90 - 95V при ХХ и всего делов. У вас просто много витков во вторичке, 5А и 158V это слишком много. Если вы поставили резистор 20 Ом 50w то нужно подобрать витками оптимальный вариант выходного напряжения при котором нормально горит дуга и меньше греется резистор. При выходе на работу на повестке дня (месяца или квартала - как покатит) три задачи:
1. Перейти на схему поджига без резистора (за основу вариант Даки) и свое (доработанное) управление с регулировкой времени горения дуги поджига и его принудительного отключения.
2. Внедрения в резонансник генератора ШИМ с ОС. Настраиваем аппараты на самом лучшем варианте дуги, а потом ограничиваем ток КЗ на нужном нам токе.
3. Провести последние эксперименты с витками - зазорами РМ и выбор самого лучшего варианта.
Это то что касается резонансника. Разработка и изготовление различных вариантов плат силы это даже не в плане а уже так сказать текучка. Наиболее повторяемые (в плане возможности легкого повторения) варианты буду выкладывать на форуме.

Спасибо за ответы но задающий генератор проще сделать на операционном усилителе(в смысле синусоидальный) ,а абсолютно чистый синус мне и не надо,преобразователь мне необходим для резервного питания электроники и циркуляционного насоса газового котла.А что за Квакина кондербаланса?

Собрал резонансник ,управление на 494.Кто подскажет почему при максимальном токе прёт как танк ,но только начинаешь уменшать ток вылетают силовые транзисторы.Может после настройки резонанса ,регулировку тока как-то придумать регулировать частотой а не увеличением паузы.У кого есть какое мнение ,подскажите пожалуйста ,а то два раза услышал "бах".