Полумост, мост с конденсаторным балластом Опции

[qaki]

Продолжение информации к размышлению на тему LLC варылки:

Сделал удобную модель-имитатор TL-ки и посмотрел как работает кондербал, если частота коммутации выше резонанса. Кардинального различия как-то не заметил. Потери в ключах чуть выше, на ЕБУках практически все одинаково. Явное преимущество в возможности существенно уменьшить и соответственно удешевить силовой транс. В режиме КЗ с включенной обратной связью ток вначале делает кратковременный рывок вверх, а затем снижается ниже исходного рабочего значения.

[qaki]

Поэвтому, не стесняйтесь, выкладывайте результаты своего "посмотрела" на всеопчее обозрение, бо соловушек таки баснями не кормют.

Моделил ШИМированием. Переделаю имитатор TL-ки на ЧИМический рулеж, тогда обнародую.

[qaki]

А зачем имитировать, когда имеющиеся мудельки TL-ки прекрасно работаютс рулькой как вверх, так и вниз?

Не-е. Ну не нравится мне моделька от Aml. Как-то долго она думает при каждом запуске. Хоть Вы меня и ругнули за то, что я на манер Левши как-то "подковал англицкую инфузорию" от Криса Бассо, но с имитатором проще. Оставляю в формульном виде только те функции, которые нужны в данной мудельке, и вперед. К тому же Микрокап в некоторых случаях попросту дурит. Например, в команде SDT сидит откровенный баг. К тому же с отработкой прерываний у него не все ладно. Но это решаемо. А так прекрасный симулятор. Спасибо питерским ребятам из ГУАП и смоленским из филиала МЭИ за возможность работать хорошим инструментом.

Сообщение отредактировал qaki - 20.10.2014, 7:08

[qaki]

Вот что у меня получилось в качестве первого шага по исследованию ЧИМического полумоста.
Сама схема модели

Моделька делалась в Микрокап 10 версии 10.0.9.2. Файл CIR можно скачать отсюда
https://yadi.sk/d/nDptpcRxcAWf9
У тех, кто пользуется девяткой могут быть сложности с импортом компонентов, отсутствующих в штатной версии программы. В качестве ЧИМ-контроллера используется макрос FPMcontr, позволяющий имитировать управление частотой как в режиме с обратной связью, так и в статике. Кроме того можно задавать величину Deadtime, которая сохраняется при любом значении частоты. Сменные параметры модели Fres - частота последовательного резонанса,
kappa - крутизна регулировочной характеристики по частоте, DeadT - длительность паузы между импульсами. В модельке ЧИМического полумоста также использованы отсутствующие в Микрокапе модели IR2110 и 150EBU04.
Возможно я чего-то не понял в замысле gyrator, но результаты пока неутешительные. Приведу для сравнения две картинки. На одной работа классического кондербалла на частоте 45 кГц для случая КЗ и при нагрузке на эквивалент дуги:

Нетрудно видеть, что соотношение тока КЗ и тока дуги не намного превышает единицу.
На второй картинке ЧИМический полумост (как я его понимаю) на частоте 100 кГц.

Соотношение тока КЗ к току дуги порядка 2,5. Скорее всего это конец ключам.

[eugevict]

Если Вы приблизите частоту коммутации к резонансу, то можете получить громадные токи, но ключам будет тяжко. Это легко видеть на модели. Если пользуетесь Микрокапом, пару моделек могу скинуть.

Всем доброго времени суток !
А скиньте эти модельки. попробую.

[qaki]

А скиньте эти модельки. попробую.

Так все ссылки приведены. Скачивайте десятку и пробуйте. В девятке эта модель работать не будет из-за ляп в кряке этой версии.

[Jorg63]

Что вы прицепились к ЧИМ управлению баластником? Нормально работает в классическом варианте,довольно комфортно и надежно ,если все по уму собрано. Лучше микро-контроллерное управление с прибомбасами кто нибудь релизовал,было бы больше толку.Обои как то не катят уже,приелось.надо реальное что либо

[qaki]

Что вы прицепились к ЧИМ управлению баластником?

Все же имеет смысл понять с чем мы имеем дело: либо это ребенок в купели, либо дохлая кошка. Лично я все больше склоняюсь ко второму варианту. При работе с частотой коммутации ниже частоты последовательного резонанса присутствует пока трудно объяснимый фактор самоограничения тока КЗ. При переходе на частоты выше резонанса этот фактор наоборот работает на разгон тока КЗ. Кроме того наличие deadtime сокращает Кзап с повышением частоты и соответственно максимально достижимый сварочный ток. Модель дает такие оценки для реально используемых параметров железа: на частоте 45 кГц (т.е. ниже резонанса) полумост может отдать максимальный сварочный ток 173 А при токе КЗ 194 А. На частоте 115 кГц (выше резонанса) максимальный сварочный ток 100 А при токе КЗ 228 А. Ну а дальше судите сами насколько тупиковая та или иная топология.

[eugevict]

Что вы прицепились к ЧИМ управлению баластником? Нормально работает в классическом варианте,довольно комфортно и надежно ,если все по уму собрано. Лучше микро-контроллерное управление с прибомбасами кто нибудь релизовал,было бы больше толку.Обои как то не катят уже,приелось.надо реальное что либо

Всем доброго времени суток !
Согласен с Jorg63, автором была представлена схена с ее теоретической поддержкой и практической реализацией - это то с чем вышел автор на форум, с учетом практических рекомендаций от участников форума, тема прекрасно развернута- за что им Всем честь и хвала !
А ЧИМ - в любом случае это уже совсем другая песня !

[qaki]

а на кондербалле таки свет клином не сошёлся.

Да уж, с gyratorом не поспоришь. Тепловыделение на ключиках по его кривым почти в два раза ниже. А все же куда же деваются потери на выключение? Ну пониженная частота коммутации это понятно. А еще что?

Сообщение отредактировал qaki - 26.10.2014, 19:03

[eugevict]

Дроссельбалласт тоже другая писнЯ, но, как гриццо, из песни слова не выкенешь, а на кондербалле таки свет клином не сошёлся.

Верно, не сошелся, но в той схеме все выяснено.

Жоржику и прочим клонерам ЧИМ и синхрон, ясен перец не нужон, бо у них имеюццо неиссякаемые запасы лементия для охладителей.

И какова цена Ваших транзюков в синхронниике ? Или это чисто теоретические изыскания ?

Из кривулькофф видно, шо тёплость в ключах первичевки и вторичевки примерно равны, шо позволяет зело уменьшить массогабариты охладителей и повысить к.п.д. варылки. И эвто не предел для тех, хто внимательно рассмотрит кривули напержения на половиках синхрона.

Пока это кривульки, а нужен как у gaki действующий образец.

Сообщение отредактировал eugevict - 26.10.2014, 19:07

[ingener99]

В случае моста с L-балластом есть 3 отрицательных момента (взятые не из кривулек, а из пробного макета)
1. сильно греется балластный дроссель, т.е. габаритные требования к нему сравнимы с трансом
2. на некоторых участках диапазона (35...120кГц) возникал шум, т.е такого ровного и бесшумного изменения тока, как в фазниках и косых, не было
3. сам диапазон регулировки тока заужен по сравнению с ШИМ. Хотя, кому нужен ток в сварке менее 30А?

[qaki]

Ситуация в целом понятна. girator предлагает использовать индуктивный балласт с ЧИМ регулированием. Такая топология известна и даже можно привести примеры промышленных изделий. Пожалуй основным преимуществом ее оказывается возможность снижения потерь. Максимальные выходные токи получаются в низкочастотной части диапазона, что скажется на массо-габаритных параметрах силовика. Чтобы избежать применения дросселя придется каким-то образом увеличить индуктивность рассеяния. Также можно ожидать проблем с размещением обмоток на сердечнике.

[ingener99]

Чтобы избежать применения дросселя придется каким-то образом увеличить индуктивность рассеяния. Также можно ожидать проблем с размещением обмоток на сердечнике.

Буржуины для подобных целей размещают обмотки не послойно, а со сдвигом в стороны

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Jorg63]

Чтобы избежать применения дросселя придется каким-то образом увеличить индуктивность рассеяния. Также можно ожидать проблем с размещением обмоток на сердечнике.

Эксперементально добавлял без каркасную катушку около 10 микрогенри последовательно с первичкой транса.у транса Ls было около 5-6 микрогенри. начинает аппарат более конфортно варить на токах ниже 50-60 ампер.,но есть одно условие-расположение катушки должно быть перпендикулярно обмотке транса.При другом ореентировании наблюдались какие то подсвистывания.,хотя может это только единичный случай у меня был. на надежности это подсвистывание при сварке никак не сказалось.
ГУРАТОР может просимулить такой вариант и может что изречет интересного по этому поводу.

[eugevict]

Доброго времени суток !
При всех достоинствах кондербалласта на TL494 - великоват ток К.З., из-за медленных О.У. а если оставить регулировку тока сварки как есть, но дополнительно с Т.Т. завести сигнал отсечки на 4 ножку по Imax (через шустрый О.У., TL431 - может какое другое решение).
У кого какие мнения, может кто уже пробовал ?

[arkasan]

Т.Т. отслеживает ток в первичке а следовательно мощность сварки и ток действительно большой КЗ поэтому или датчик тока во вторичку после диодов затем оптрон и тл494 или по падению напряжения при КЗ во вторичке типа стабилитрон - транзистор-оптрон-тл494 второй вариант я полагаю попроще . Думаю вопрос eugevict задал актуальный. Что скажут спецы?



Вспомнил Jorg63 вылаживал простенькую схемку там он реализовавал второй вариант при КЗ зажимал ШИМ - попроси у него

[qaki]

В принципе кратковременные КЗ нормальное явление ММА сварки с крупнокапельным переносом металла. В этом смысле кратность тока КЗ выше единицы полезное свойство любого сварочного аппарата т.к. способствует плавлению шейки капли. Другое дело затяжное КЗ, в котором уже не хватает мощи для поддержания сварочной ванны в расплавленном состоянии, а потому заканчивающееся залипанием электрода. В драйверах IR2110 есть вход Shut Down (SD), по которому можно практически мгновенно заглушить инвертор, если КЗ длится слишком долго. Думается, что сообразить схему аварийного останова по аномально длительному состояния КЗ большого труда не составит.

[eugevict]

В принципе кратковременные КЗ нормальное явление ММА сварки с крупнокапельным переносом металла. В этом смысле кратность тока КЗ выше единицы полезное свойство любого сварочного аппарата т.к. способствует плавлению шейки капли. Другое дело затяжное КЗ, в котором уже не хватает мощи для поддержания сварочной ванны в расплавленном состоянии, а потому заканчивающееся залипанием электрода. В драйверах IR2110 есть вход Shut Down (SD), по которому можно практически мгновенно заглушить инвертор, если КЗ длится слишком долго. Думается, что сообразить схему аварийного останова по аномально длительному состояния КЗ большого труда не составит.

Вы правы, по драйверам вариант просматривал, но у меня оптика и этот вариант не подходит.
Может еще кто подскажет ?
Jorg63 - если не трудно выложите схемку защиты от К.З. или киньте в личку. Заранее спасибо.

Сообщение отредактировал eugevict - 8.11.2014, 1:24

[Jorg63]

Jorg63 - если не трудно выложите схемку защиты от К.З. или киньте в личку. Заранее спасибо.

Никаких защит от КЗ у меня нету ваще и проблем нету. В режиме КЗ мощность выделяеться не более 700-800ватт .Ключам по барабану это. а вот диоды греются выходные и надо чтобы стояла термозащита,которой хватает сполна. Ток КЗ в баласте не более 30-40 ампер над максимально установленным током.
Если есть желание в защите от КЗ,то Негуляевская с релюхой на выходе справляется сполна.

Сообщение отредактировал Jorg63 - 8.11.2014, 9:48