Сварочный инвертор с накопителем , Как сделать так, чтобы не мигал свет при сварке на плохой сети? Опции

[Basill]

На самом деле проблема "мигания света у соседей" существует , и никуда от неё не деться. Старые сети никуда не делись.
Из-за этого "четвёркой" удается варить только на испытаниях аппарата, попросившись в мастерскую с хорошими фазами. На балласте - пожалуйста, там сеть хоть и просаживается до ужаса, но не мигает.
В общем, всерьёз подумываю о покупке упсовых аккумуляторов и сооружении однофазного инвертора "с накоплением", в котором потребляемую мощу можно сделать, скажем, 1 кВт (и без миганий, а это главное!) за счет ПВ, конечно. Такие аппараты серийно выпускаются. Значит, можно сделать и любителю.
На сегодня из доступных приборов для накопления электроэнергии в домашних условиях можно выделить два: конденсатор и аккумулятор.
Сразу определимся с конденсатором, почему я его пока отставил.
Итак, предположим в идеале, что мы хотим иметь запас электроэнергии в накопителе, достаточный для беспрерывного сжигания одного электрода-тройки.
Допустим, электрод горит одну минуту (60 секунд) при токе 100 А и напряжении 25 вольт (зависит от длины дуги, но примем пока так).
Тогда активная мощность в дуге равна P=U*I=100*25=2500 Вт.
А энергия, израсходованная из накопителя на сжигание электрода при таком режиме, будет равна W=P*t=2500*60=150000 Дж.
Из курса физики вспоминаем, что энергия заряженного конденсатора определяется по известной формуле, откуда требуемая емкость конденсатора С=2*W/(U*U).
При напряжении на банках 300 В получаем оценочное значение емкости:
С=2*150000/90000=3,3 Ф
Помимо габаритов и стоимости такой батареи, существует ещё реальная проблема работы однофазного выпрямителя с такой емкостью на выходе, в сети будет дикий реактив, нужен мощный типа ККМ, чем не хотелось бы заниматься.
Короче, ничего, кроме электрохимических источников, по удельным характеристикам и вменяемой цене пока не предвидится. Ну, может ионисторы сделают на напруги чуть поболее.
Вкратце сформулирую свои хотелки:
1) аппарат должен быть с накопителем;
2) максимальная потребляемая мощность от сети должна быть не более 1-2 кВт, желательно с возможностью регулировки по месту;
3) пики потребления -мигания- должны демпфироваться;
4) накопитель должен позволять сжечь один электрод тройку на токах, скажем, до 120 А;
5) при сварке происходит потребление от сети не более установленных 1-2 кВт, остальное берется от накопителя (или только от накопителя).
6) зарядка накопителя происходит в перерывах между сварками или на смену электрода. Если при этом ПВ хотя бы 10% - устраивает.
7) желательна также регулировка ПВ в зависимости от допустимой потребляемой мощности от сети в этой точке и возможностей по зарядному току примененных акб.

[Dedan]

Думающий буфер, умеющий отдавать 3 кВт, сам по себе хорошая вещь.

[Maikl_]

Здравствуйте, Maikl

Привет, Basill!
Давненько с вами не встречался на просторах сетки

Есть дармовые и рабочие б/у аккумы от упсов - здесь лично мне инвестиции для исследований не нужны.

Если халява, то можно попробовать, но в УПСах, насколько знаю, используются гелиевые АБ, а оные дюже хреновые (из личного опыта эксплуатации). Но в любом случае, приобретя опыт и сотворив вменяемый проект, со временем АБ можно будет заменить на современные, с лучшими характеристиками.

Буферные накопители энергии на аккумуляторах - это возрастающий "тренд" рынка, видно даже в кризис.

ХЗ этот рынок. Он ведь формируется от себестоимости единицы продукта и, если завтра, например, конденсаторы или ионисторы будут дешевле по энергоёмкости на единицу объёма, то и рынок вильнёт в ту же сторону.
Тут недавно прочёл в сетке, что уже изготовлены и опробованы (опытные единичные экземпляры) аккумуляторы с беспрецедентным кол-вом циклов заряд-разряд, энергоёмкостью более чем на порядок превышающей лучшие образцы на сегодняшний день и возможностью заряда-разряда токами около 50С и более. Вот это действительно будет прорыв в накоплении и хранении энергии.

Допустим, электрод горит одну минуту (60 секунд) при токе 100 А и напряжении 25 вольт (зависит от длины дуги, но примем пока так).
Тогда активная мощность в дуге равна P=U*I=100*25=2500 Вт.
А энергия, израсходованная из накопителя на сжигание электрода при таком режиме, будет равна W=P*t=2500*60=150000 Дж.
Из курса физики вспоминаем, что энергия заряженного конденсатора определяется по известной формуле, откуда требуемая емкость конденсатора С=2*W/(U*U).
При напряжении на банках 300 В получаем оценочное значение емкости:
С=2*150000/90000=3,3 Ф

одно не учли, что сверкальник по любой из топологий, используемых на сегодняшний день, при питающей напруге 200-250В (постоянка) скукожится. Отсель, часть энергии останется в кондее, а коль так, то ёмкость накопителя или напряжение на оном придётся задрать.
Кстати, при использовании АБ сиё также следует учитывать, ибо в оной существуют потери (хим. реакции, внутреннее сопротивление…) и выжать энергию при разряде, влитую при заряде никак не получится. Да и заряжать и разряжать АБ выше/ниже установленных значений напряжения недопустимо без сокращения срока жизни.
Что касается проблемы больших значений реактивных токов, то при любом раскладе от них не избавиться, разве что уменьшить и "размазать" по времени при том же кол-ве кВт*час (реактивных).
"Миганием света у соседа" есмь субъективное ощущение, которое решается простыми средствами, а уж при ПН=10% (продолжительность нагрузки) тем более.
Исходя из последних 2-абзацев делаю вывод, что городить сильномогучий ККМ нет смысла… да и вааще, если всё сотворить пучком, то оный может и не понадобиться.


И вдогонку (забыл сказать в пред посту).
Балансиры (зарядка) эффективны при вырвнивании напруги на единчных элементах АБ.
Т.к. УПСовские, да и др. АБ составлены из нескольких, то балансироваться будет вся АБ, например, 12В. В таком случае говорить о полноценной равнозначной зарядке как-то не корректно. А коль так, то при использование АБ состоящей из нескольких единичных элементов балансиры нужны аки телеге 5-е колесо.
Сиё есмь сугубо моё СМ, которое можете не принимать во внимание

[Basill]

Балансиры (зарядка) эффективны при вырвнивании напруги на единчных элементах АБ.
Т.к. УПСовские, да и др. АБ составлены из нескольких, то балансироваться будет вся АБ

Да, так и есть.
Но снова повторюсь, что УПСовские аккумы нужны мне только для первоначальных экспериментов с чоппером. Я совсем не собираюсь делать штатный буфер на "свинце". Никаких балансировочных модулей для упсовских аккумуляторов не предусматривается, поскольку это "отделяемая первая ступень" проекта.
Выбор химии для штатного буфера (лион, липоль, лифер) ещё продолжается, с учетом ситуации на рынке. "Замучили" китайцы-алибабайцы своими предложениями, стоило только обозначить интерес на той бизнес-площадке, но реально подходящих почти нет (пока). Надо пробовать другие китайские (и не только) площадки.
Конечно, такие батареи балансируются поэлементно. Если продаются не отдельные ячейки, а готовые батареи, в таком случае там всегда два разъема - силовой и балансировочный с проводом от каждого элемента, для подключения к модулю BMS.
В общем, надо что-то практическое сделать, а там виднее будет, куда двигаться дальше.