Двухтактные топологии сварочных инверторов

Да Толян прав наверное, с правильной поцикловкой аппарат может не бояться одностороннего замагничивания. Но это если Сталкер хорошо знает, как правильно бегать по этому здоровенному минному полю. Но, пмсм, контроль перемагничивания вообще снимает проблему, самым решительным образом. И открывает новые интересные перспективы.

Сообщение отредактировал thickman - 19.6.2019, 10:00

Вообще-то говоря, для контроля замагничивания профессионалы используют датчики холла. Лемовские датчики дороги, но никто не мешает сделать его самостоятельно из широко распространенного 49E пять руб. шт. на Али.

Так то профессионалы. Я непрофессионал, датчиками замагничивания не пользуюсь, я целиком процесс перемагничивания пытаюсь контролировать. Причём максимально быстро (привет Леммам и прочим Холлам), поэтому заход в насыщение может быть вполне штатным режимом. Например, на картинке очень крутой (в буквальном смысле этого слова!) сердечник трансформатора с прямоугольной петлёй гистерезиса. Благодаря дырке Гиратора, единожды установленный ток перемагничивания не изменит своего максимального значения ни при каких обстоятельствах, независимо от крутизны кривой намагничивания.


Сообщение отредактировал thickman - 19.6.2019, 11:13

А я с этим не спорю. Многие делают один окончательный вывод, что используют в конце концов то решение, которое окажется технологичнее при прочих равных.

нищеброд, А какая проблемма с односторонним намагничиванием может быть в спарке??? и что вы имели в виду более 50%? более 25% на канал или более 50% ???

нищеброд, понятно что более половины только вот не пойму как на стандартном контроллере более 50% делать на канал в спарке??? Это должно железо блокировать автоматически. А насчёт перекоса как то надо подмешивать разность среднеквадротичных значений напряжений между каналами к управляющему входу токового компаратора поциклово надо подумать как лучше это сделать

Сообщение отредактировал OlegarX-RUS - 19.6.2019, 19:59

А вы использовали для поцикла 494 контроллер? Если да, то это вполне нормально, просто у этого контроллера нет памяти.

И ща мы попробуем трансформировать простой мост в то, что вы называете спаркой.

1. Мост - стандартный преобразователь с выходом переменного напряжения на транс. Для сварки Ктр - 1\6.
Проблемы - боязнь несимметрии, отсутствие возможности применить снаббер, но возможно сделать мягкие переключения.
Мост жёсткий предназначен для управления в поцикле или сложные схемы с симметрией, мост с разделительными конденсаторами - лучше всего управляется по среднему значению.

2. Мост с разделёнными обмотками - всё тоже самое, так как обмотки хоть и раздельные, но магнитно связаны.
Для сварки Ктр - 1\6. Преимуществ по отношению к мосту - никаких.

3. Косой мост - однотактная система, свои преимущества и недостатки. Вполне проста и надёжна. Для сварки Ктр - 1\3.

4. То, что вы называете "спарка", на самом деле это просто мост с раздельными трансформаторами, это очень просто -
каждое плечо моста нагружено на свой транс. Преимущества - наплевать на симметрию и также абсолютно
всё равно какое управление - по среднему иль поцикл. Переваривает всё. Недостатки - два маленьких транса.
Но это может быть и преимущество. Контроллер для управления стандартный для мостовых схем.
Возможно применение снабберных цепочек. Ктр - 1\6, повторяю - как и у моста 1\6.
Отсутствие даже позывов к сквозняку. Диоды активны верхние только на вспышку, нижние - на отдачу, в отличии от
мостовых. На таких мостах я делаю полуавтоматы - хорошая энергетика.

5. Идём дальше - теперь настоящая спарка - если взять два абсолютно расфазированных силовых блока той же косой топологии, со своим управлением и соединить их параллельно уже апосля дросселей - то получаем спарку , ну иль стройку, ну иль скока хотите многобложку на любые обозримые тока, ну хучь килоампер, проблем нет. И управлять этими блоками с полной расфазировкой как угодно, хоть все сразу будут генерить кажный свой ток, хоть поодиночке. Вот это я и называю спаркой,
а ежели у вас от одного контроллера просто в противофазе два блока - то это вы просто мост разделили и всё. Эти же блока у вас железно сфазированы и работают строго по полному, мостовому алгоритму.

нищеброд, А покажи пож. зависимость выходного тока от напряжения на дуге. Зарание благодарю !!! Так вроде и мосты симетрировать получится....

я предпологаю что напряжения в PULSE ( ), но прошу добавить на график (уж простите плохо я читаю эти симуляшные картинки) )

Сообщение отредактировал OlegarX-RUS - 19.6.2019, 23:33

Благодарствую!!! Обязательно использую это в проекте!!!

Пила чем ровнее тем лучше??? На микроконтроллере сложно будет сделать такую пилу синхронно с шим, получится небольшая задержка, так что думаю придётся как-то аналоговым методом из более высокого напряжения генерить чтоб ровней была RC есесно

Сообщение отредактировал OlegarX-RUS - 20.6.2019, 1:02

Как раз такую схему мучаю, но испытал пока только ,1/2 "спарки".
(Я тут не о схеме а о технологии намотки трансов. ) П трансформатор хорошо охлаждается и очень легко на него намотать катушки. Главное подобрать подходящие оправки, даже толстенные шинки загнуть - не надо больших усилий. Вот бы ещё их на ребро, тогда охлаждение должно быть ещё лучше.

Я вот сколько не смотрю на картинки всё никак не могу увидеть где так больше 0.5 заполнение и да его там и не должно быть.

Теперь всё ясно, а то я неправельно сначало понял думая что у вас каким то образом получается более 0.5 на канал. Спасибо за картинки!!!

Сообщение отредактировал OlegarX-RUS - 20.6.2019, 9:41

В отличии от классического моста, в мосте с раздельными трансами ток сброса течёт только через нижние диоды.
Поэтому трансы можно делать с меньшим сечением обмоток и меньшего размера самого сердечника.
Да и трансы - это последнее о чём нужно заморачиваться при построении такой топологии. абы с чего можно намотать и будет всё прекрасно работать, ну ежели понимаете шо делаете. У меня их уже больше полусотни работает без проблем.

Подскажите на примерах параметры трансформатора от какого нибудь китайского сварочнега, чтобы в модель реальные цифры подставить индуктивность первички?, инд. втор.?, коэфф. связи?, инд. тр-ра тока?.

P.S. Промерял у себя китай 33 кГц 180А при ПВ 60% (250 Ампер мах.):

Вторичка 4 витка медь диа. 2.5 мм. 700 мкГн;
Первичка 18 витков медь диа. 2 мм. Z-metr дал сбой в схеме показывает нанофарады ????
Расчетная величина 14 мГн ???

А какой будет коэфф-т электромагнитной связи и какая индуктивность тр-ра тока??? Опять-же, провод не многожильный (первичка медь диа. 2 мм2, вторичка 2.5 мм2) значит скин эффект!!, кто считал, сколько это будет в омах? И, самое главное, скин в этом случае хорошо или плохо, почему китайцы идут на одножильный провод?, из экономии?, или скин равно добавке активного сопротивления и это положительное свойство?

Сообщение отредактировал astrahard - 22.6.2019, 8:23

Все таки меня заинтересовал этот момент про одножильный провод.
1. Да это удобнее;
2. Добавка омического сопротивления за счет скин помогает уйти от экстратоков;
3. Поскольку обмотки короткие, добавка нагрева на практике не ощущается, и удобство намотки перевешивает;
4. Способ зачистки многожильного лакового провода?;
5. Сколько можно сэкономить перейдя на многожильный провод?;
6. Для кольца одножильный, а броневой каркасный многожильный?.

P.S. ERika спасибо за оперативный ответ, очень помогает почувствовать реальное железо, правда у меня есть уточнение.
Судя по результатам моделирования коф-т связи нужно ставить 0.99 (или даже 0.98 (пресловутые 2% )), тогда рассеяние 14мГн*0.001=14 мкГн плюс тр-р тока плюс монтаж ~20мкГн если этой индуктивности в первичке не будет, модель дает уж совсем неприличные палки тока коллектора.... Кстати, встретил вариант тр-ра с повышенным магнитным рассеянием 2 витка 2.5 мм. во вторичке и, толстая межобмоточная изоляция, сварочник 55 кГц 160А ПВ 40% (180А мах.).

P.S. Кстати, ERika, Вы не в курсе о типе магнитопровода в китайских сварочнегах? Там кольцо заключено в
СБОРНУЮ (из двух половинок) пластиковую оболочку, возникает подозрение что это не феррит.

Сообщение отредактировал astrahard - 22.6.2019, 8:59

Я Ксвязи ставлю 1, и добавляю отдельно дроссель Ls. Если удобно, наверное, можно и просто Квязи уменьшить. Где-то помню, читала, что первый вариант, вроде, предпочтительнее.
Что китайцы вместо феррита в двухтактах используют - скорее всего сердечники из аморфных и нанокристаллических сплавов, обычно витые из тонких лент и помещены в пластиковый контейнер. Что за материал конкретно - не подскажу, зависит от производителя аппаратов.

Сообщение отредактировал ERika - 22.6.2019, 10:27

Кто делал выпрямитель удвоитель на двух 40А семисторах? Так чтобы этот управляемый выпрямитель стабилизировал на уровне ~520В и питал полумост.

P.S. Очень даже классно получается моделирование MC9
 PWM2.zip ( 9.54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 135

В эту схему и добавить микроконтроллер, т.е. Управляемый выпрямитель удвоитель на двух семисторах, два IGBT 60n60SFD и микроконтроллер. Итого 4 корпуса силовых, но ликвидируется мост выпрямительный и реле плюс дополнительная стабилизация напряжения звена постоянного тока.

Сообщение отредактировал astrahard - 23.6.2019, 13:46

У меня китайский полный мост с поцикловкой на UC3846, их даже два один на 250А 33 кГц другой 180А 55 кГц тр-р намотан в обоих случаях одножильным проводом, превичка диа. 2 мм вторичка 3 мм. Чет я не понял, у аморфников индукция допустимая выше чем феррит?


Выходит несимметрию из-за разницы плеч моста можно убрать постоянным током?

"Допустимая" индукция – это философская категория, зависит от критериев оптимизации (масса, габариты, потери, надёжность, стоимость).
Аморфные сплавы в настоящее время, пмсм, для силовых трансформаторов практически не используются, - у кобальтовых Bs низковата, особенно с учётом коэффициента заполнения очень тонкой лентой, ограниченный рабочий диапазон по температуре, да и цена немалая. У недорогих "амо" на основе железа - с Bs всё путём, но потери великоваты.
Дешёвые нанокристаллические на основе железа – то другое дело. Bs самого сплава более 1Тл, а у готового ленточного сердечника с учётом Кзап – порядка 0.7-0.8 Тл и в отличии от ферритов, почти не падает с ростом температуры. Потери на частотах 20-40 кГц заметно ниже, даже на частоте 100кГц есть небольшой выигрыш в сравнении с популярными ферритами типа N87. И перегреть этого нанайца нереально, даже при безумных рабочих температурах. Но свои недостатки тоже имеются.

2мм для первички при 250А конечно ето мало!
Другой вопрос, что в там по моему 250А даже не пахнет ...Встречается и с надпис 300А, в реалии - 150А