Делаем резонансный сварочный инвертор Vadne1'я. Часть 1-я.

Так почитайте книжку.
У Володина в книге есть целая глава, описывающая всю работу с SWCAD. Все у него в книге на русском. Надо немного потрудиться. Ведь здесь собрались творческие люди. Все ищут что-то. Пытаются идти нестандартным путем. Так вот симулятор позволяет сберечь много времени и денег в достижении результата. Чтобы начать работать с симулятором возьмите какую-нибудь модель. Посмотрите как можно наблюдать токи, напряжения и мощности в различных частях схемы. Когда научитесь, попробуйте изменить слегка схему и оцените результат. Не стесняйтесь спрашивать. Главное начать потом самим понравится.
Глаза боятся - руки делают.
Удачи.

Исходя из некоторого опыта, должен предупредить, что 4 шт (мост) 460-х не потянет 200А. Надорвутся они.
Сначала действительно неплохо бы просимулировать.

Взял,вами предоставленную модель.Как только вы её выложили на форум.
Погонял её,прикольно.Особенно понравились защитные диоды.Оказывается на них присутствует импульсный ток длительностью всего несколько мксек и не превышает 20А.Я как то предлагал поставить параллельно транзисторам,в которых отсутствуют встроенные диоды,конкретно SF38,которые вполне отвечают требованиям.Но мне ответили,что меньше чем HFA15TB60 не катит.Так чему верить,моделям или практике?
Читал,но моделирование пока не идёт,видно мозги не в ту сторону.
Надорвутся однозначно,если четыре в мосте,а если восемь?Ведь я и предложил поставить по два в ключ,а что бы нормально работали,усилить драйвера(входная ёмкость большая).А если будут сильно греться,можно и по три втыкнуть.

Сообщение отредактировал AlexPetrov - 23.7.2008, 2:24

Наконец-то догнал вас, дочитав ветку до конца.
Доделал свой резонансник, вторую неделю мучаюсь с проблемой - не могу вытянть ток больше 125 Ампер (при этом ток КЗ 280А). Доводил зазор в дросселе от 0,4 до 1 мм. Ток упёрся как баран во что-то. Вроде всё уже проверил - и сеть и кондёры напряжение поддерживают и транзисторы открываются по полной. Завтра ещё поэкспериментирую.
Хотел фото выложить, а оказалось, что окончательную сборку не фоткал. Выложу позже.

По теме обсудения:
1) Поставил зарядные кондёры 4,4 мкф. Реле включается слишком рано, аж свет моргает. Думаю долго оно так не проживёт. Однозначно нужно схему включения реле дорабатывать, чтобы и включалось после полной зарядки электрлитов и отключалось при КЗ в момент останова ШИМ. На данный момент РЕЛЕ это слабое место резонансника.

2) Пару слов в разных местах ветки упоминалось об отключении удвоителя после поджига дуги. Этого делать нельзя.
Причнина - практический случай. Варили варили, и вдруг дуга стала тухнуть ни с того ни с сего. Погорит секунды 3-4 и плавно затухает. Акцентирую - ПЛАВНО !!!
Оказалось, что произошёл обрыв одного токоограничивающего кондёра в схеме удвоителя (который 0,22 мкф) и как следствие сам удвоитель выпал из работы. Сварочник пахал без него.
Отчего дуга плавно тухла (плавно, а не резко) можно только догадываться. Возможно электрод плавясь, отдалялся от детали и постепенно расстояние становилось таким, что дуга прерывалась. Кстати дуга без удвоителя зажигалась паршиво.
Ну я ещё попробую поварить с отключенным удвоителем, когда настрою сварочник.

3) tvhodas, платка акураная. Хотелось бы увидеть оставшуюся силовую часть - как она состыкуется с управлением.
Сам мечтаю об одноплате. На моё творение без слёз не взглянешь - монстр просто.

4) При предварительных испытаниях (выжал ток 125 Ампер) прощупывал греющиеся места. Больше всего греется транс. Е70 18/3+3. Первичка шинкой 5х1. Вторика из двух шинок 6,3х1,5 + 6,3х3
Кто сильне греется - радиаторы транзисторов или радиатор силовых диодов - пока неизвестно. Дроссель (Ш20х28 2500НМС1 - 10 или 12 витков - уже не помню, диаметр провода 2мм) вроде не греется. Это к слову о том, чтобы не отговаривали народ мотать ЛИТЦЕМ - только без фанатизма - не нуно брать проводочки 0,1мм. А вот 0,8 - 1 мм наверно было бы самое то. Вернуть бы время назад - намотал бы шинкой толщиной 1 мм.

Модели конечно нужно верить. Для этого моделирование и делается. Однако и рекомендациями практиков не следует пренебрегать. Дело в том, что при создании практической конструкции возможна масса отклонений от оптимальных требований. Часто на форуме можно встретить слова: "вот включил конструкцию, что-то не работает, а потом выяснил, что-то отвалилось или было не припаяно."
Такие вещи, конечно трудно поддаются моделированию, поэтому совет - лучше использовать элементную базу с более высокими характеристиками. Это возможно предотвратит выход конструкции из строя в случае неудачного монтажа. Вообще главный принцип конструирования сильно зависит от поставленной цели. Могу привести пример со снабберами и всякого рода демпфирующими цепочками. Их использование обязательно для защиты транзисторов, работающих в режимах близких к максимально допустимым. Они позволяют принять на себя броски токов, напряжений и мгновенной мощности, выделяемых на транзисторах. Однако по мере совершенствования элементной базы ситуация изменяется. Появляются транзисторы спокойно выдерживающие различные перегрузки и таким образом в ряде случаев можно от снабберов отказаться.
Могу поделиться своими наблюдениями о работе американских компаний. У них при конструировании используется такой важный критерий как "Time to market". То есть в стремлении побыстрее выдать продукт на рынок они не экономят на элементной базе, закладывая элементную базу с запасом. Потом, когда продукт завоевал рынок, спрос на него растет, они собирают совещания под девизом "Cost reduction", на которых анализируют возможность замены имеющихся компонентов на аналогичные более дешевые, не имеющие больших запасов по параметрам.
В нашем радиолюбительском варианте второй этап обычно не наступает, т.к. изначально не планируется выпуск изделия массовым тиражом.
Так что на мой взгляд не следует экономить на элементной базе. Это позволит избежать стрессовых ситуаций, когда все взрывается...

В этой схеме очень важны параметры дросселя. На мой взгляд возможной причиной может быть слишком большое число витков в дросселе и работа на частоте выше резонансной. Попробуйте уменьшать частоту, следя за изменением тока КЗ. Он должен уменьшаться. При этом рабочий ток тоже будет уменьшаться, но гораздо медленнее. Ваша задача найти частоту на ктр. превышение тока КЗ над рабочим будет не более 25-30%. Если это получится, а рабочий ток не будет достигать требуемого значения, отматывайте один виток от дросселя и повторяйте все сначала...

при таком токе и таком трансе, он сильно греться не должен, может КЗ виток есть?

Пытался намотать на Е70 медной шинкой 1х5, загнуть её под 90 градусов не получается....
Получился только плавный загиб,то есть вне окна( с боковой стороны транса) она удаляется на 6 мм. Покатит ли такая намотка? Или подскажите пожалайста какие нибудь варианты.

Если не секрет- чем измеряли ток КЗ в 200А.
Мне не попадались шунты более 200А:((((
ЗЫ а резонансный конденсатор у вас какой- баян или что?

Андрон IV:
Я мотал и дросель и тран с таким уходом из окна, нормально работает, правда частота немного уходит если те же параметры намотки другим проводом(по описанию), однако из за разброса параметров деталей и спецификации монтажа все одно один в один частота не получаетсятся

У меня для этих дел шунт и головка на 300А (заводские, сняты с ВДУЧ-16)...

Когда мне пришлось измерять больше 200А с шунтом на 200А - я не долго думая подключил к нему головку на 100мВ, а замеры потом пересчитал в ток (40А=15мВ). Главное не держать слишком долго под повышенным током, чтоб не перегревать.
Этим способом можно и до 400-500А ток мерять, если шунт опустить в воду.

Здравствуйте. Только сегодня взялся за изготовление.
БП покупать, видимо, не буду. Поэтому вопрос: что за полевик Q32? (Не могу прочитать тип на схеме - мелко.)

В наличии шунт на 200 и на 750 Ампер. Для подстройки резонанса пользую шунт на 200 А, а для отслеживания тока КЗ - шунт на 750 (меньшего шунта не нашли).
Резонансные кондёры - К78-2 0,15 мкфх1000 вольт. 6 штук.
3 паралельно и последовательно ещё такие-же 3 - итого 0,225 мкфх2000В.
Пока мучил сварник - кондёры абсолютно холодные. Думаю весьма удачный баян.

2 КТ315:

Транс мотали в производтве по ремонту трансформаторов и электродвигателей. КЗ между витками думаю исключены.
Но есть нюанс - первичка в два слоя. Первый слой от начала катушки до конца и потом второй слой в обратную сторону. И тут сделана оплошность - провод протащили поперёк катушки , чтобы конец вышел с другой стороны. У кого-нибудь есть критика по этому поводу ? может тут проблема ?

Как я уе говорил - зазор в дросселе делал от 0,4 до 1 мм - результат один - максимальный ток 125 Ампер, а ток КЗ до 300 Ампер.
Сегодня делал зазор 0,2 мм. Частоту подстроил до примерно 20 кГц... Ток получил 115 Ампер (ниже подстраивать частоту не стал - побоялся). Ток КЗ также был высок - 260 Ампер (наверно до резонанса чуть не донастроил).
Потом сделал зазор = 0.
Частоту понижать нестал - итак около 20 кГц - ниже боюсь.
Ток получился 100 Ампер. при нагрузке на баласт малого сопроитвления догонял до 170 Ампер. На КЗ проверять не стал... думаю тоже близко к 250 Амперам, что не есть ГУД.
Если верить Негуляеву, то при нулевом зазоре - ток должен быть маленьким. А у меня как прилепился к 125 Амперам, так и держится при любом зазоре в дросселе.
Что за проблема - уже теряюсь.
Завтра попробую феррит в дросселе 2500нмс1 ЗАМЕНИТЬ НА Е65 марки N87.

Вот ешё, забыл добавить.

На баласте ток 125Ампер. Напряжение головка вольтметра показывает около 32-35 вольт. Баласт около 0,177 Ом.
Получается, что мощность в дуге около 4 киловатт. Хотя если посчитать по закону ОМа, сопротивление на ток, то получится мощность менее 3 кВатт. Возможно вольтметр не верно кажет.
А потребление из сети 20 Ампер - т.е. 4,5 киловата.
Когда запускал Бармалея, то при выходном токе 160 Ампер, потребляемый ток из сети составил 16 Ампер.

Вот может эта информация поможет решить вопрос - где искать причину моего "косяка".

как уже упоминалось при работе моста на холостом ходу в основном расходуется энергия на выходном трансформаторе ..отчего и греется сердечник ./даже в режиме ХХ / .... как то обошли внимание такой параметр как потребляемый ток на ХХ. Какой же он должен быть в оптимальном варианте ? и отчего может зависеть ? Так при близком расположении транса и дросселя у меня ток в режиме ХХ повышался примерно 55 мА /что естественно не есть гут //Так что много зависит от монтажа ..Не силен в симуляторах...действительно больше всего греется вых. транс -- может от того что первичка2,5 на 2 если перемотать 3 на 2 станет ли легче ??? Уважаемые гуру ---ответьте . P.S. знаю есть тут такие ....

Nexor:
У меня была примерно такая беда, только еще и гдето начиная с 2\3 оборота регулятора тока присаживалась сеть.
Проблема решена была быстро, заменой силового блока транзисторов(был в наличии). При разборе полетов выяснилось, что у одного из транзисторов в одном плече была утечка, и что за процессы происходили в первичной обмотке трансформатора я не могу сказать.... Поменял транзистор и вуаля все пошло.....
Может поможет чем мои наработки.
Удачи!

что-то не то. и может с шунтами. В принципе достаточно и 200А.(я таким настраивал) Вы их показания сравнивали?
сделайте зазор в дроселе 0.2мм и с одним шунтом в 200А всё настройте. Если резонанс будет ниже20кГц, отмотайте два витка в дроселе.и снова всё настройте.

На ХХ, когда нет резонанса, ток в цепи определяетсятолько сопротивлением конденсатора и транса, сопротивлением дроселя можно пренебречь, оно мало. Здесь и симули не нужны, только закон Ома

По поводу оганичения напруги ХХ чтоб при 60 вольтах не вырубало ШИМ и както при этон нелупасило сварщика.
Проблема решается усложнением схемы. Самый простой выход - ставится мелкий процик, который работает следующим образом: Мряет напругу на выходе и если напруга меньше 10 вольт - через 2 секунды через оптрон рубится ШИМ и ожидается на выходе появление напряжения выше 10 вольт, но поскольку ШИМ стоит то на выходе ничего не появится необходимо ставить дополнительный источник по выходу на 12-15 вольт и по нему смотреть есть ли КЗ на выходе. Если КЗ ушло и на выходе более 10 вольт (12-15) опять ждать пока оно просядет ниже 10 вольт и быстренько заводить ШИМ на полную (0.1 секунды) - получим форсаж или просто дововести до уставки (тупой вариант но хорошо работающий). При выходе напруги более 60-80 вольт с задержкой в 0.5-1 секунду опять тормозить ШИМ и ждать следующего провала ниже 10 вольт. Нюансы кому интересно - додумают сами. Они есть, но задача решаема и работоспособна.

НЕКСОР
Поменяй материал феррита в дросселе. Транс грется недолжен, покрайней мере у меня греется именно дроссель, транс по сравнению с дросселем чуть теплый, а на дросселе впринципе недолго можна и руку подержать. Это гдето 50-60 градусов на дросселе и 40 на трансе, учитывая что всё это в рабочем режиме а не на ХХ. На ХХ вообще ничего не греется кроме затворных резисторов.

Кто хотел ставить спарку 460 полевиков? Для них сопротивление затворных резисторов нада с 50 ом уменьшить до 25-30 ом. Остальное менять ненада, это для компенсации разряда увеличенной емкости затворов.

Сообщение отредактировал KLIM - 24.7.2008, 9:02