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

[Multik]

Я когда то моделировал в свичкаде просто чтобы разобраться в процессе, вот моделька.

Спасибо, посмотрю.

[KOLYAN]

КТ315 и все-таки я не удержался-включил.ЗАРАБОТАЛО!!!Дуга зажигается легко, а варит мягко.Сегодня понасилую немного, сниму характеристики.А по поводу зазора-то прибор уже сделан, задержка за транзистором роскачки.Постараюсь сегодня завершить вот тогда и поэксперементируем!
Резонанс строил в собранном виде на 0.2 Ом получилось 40кГц(44В по сети)При изменении входного напряжения частота резонанса не изменяется(при нагрузке на лампочку резонанс ловил где-то за 50кГц)Так что настраивать нужно при полной нагрузке(мои убеждения )

[кт315]

[quote name='KOLYAN' date='19.10.2007, 9:12' post='36630']
КТ315 и все-таки я не удержался-включил.ЗАРАБОТАЛО!!!Дуга зажигается легко, а варит мягко.Сегодня понасилую немного, сниму характеристики.А по поводу зазора-то прибор уже сделан, задержка за транзистором роскачки.Постараюсь сегодня завершить вот тогда и поэксперементируем!

поздравляю.
Когда сделаешь прибор и своими глазами увидишь как насыщается сердечник, как влияет зазор на это дело протащишься ещё больше.

[gyrator]

Позволю себе выложить результаты моделирования обсуждаемого резонансника.

Вся фишка этого девайса в использовании нелинейного дросселя в рез. контуре. За счет этого обостряется рег. характеристика, т.е малые изменения длительности (при ШИМ управлении) приводят к значительным изменениям вых. тока. Однако, в нелинейности дросселя и основной недостаток схемки, т.к. параметры петли сильно зависят от температуры. А поскольку материал работает при большой амплитуде индукции, то потери будут греть сердечник дросселя. ИМХО, его лучше выполнять из множества мелких Ш-образников между которыми вставлены пластины радиатора. Наподобие того, как я делал транс "чебурашка", картинку которого выкладывал на мастерсити. При наличии радиатора дроссель и транс можно делать из обычного М2000НМ-17. Думаю, если в схемку добавить контроль тока намагничивания дросселька и демпферы-рекуператоры для снижения комм потерь во всем диапазоне регулирования, то может получиться вполне приличный аппарат.
З.Ы.
Непременно должен появиться коллега Чукча
с комментом к моим "фотообоям".

[RV3BJ]

Коллеги, всех приветствую!

Мне кажется мы неплохо поработали. Цель достигнута. Данную топологию активно обсуждают и не только здесь, но и на мастерсити.

Так что можно постоять в стороне и понаблюдать за развитием этого процесса.

Гиратор, позвольте поприветствовать вас здесь. Не думаю, что вам надо оглядываться на таких как чукча. Вы делаете свое дело и делаете его хорошо. Критики и критиканы всегда будут. Их действия зачастую даже полезны.

Что касается возможности повторения данной топологии, то уже есть примеры. Так что достоинства и недостатки будут выявлены и обнародованы. А это и есть цель любого обсуждения.

Еще раз всех приветствую. Успехов ....

[gyrator]

Гиратор, позвольте поприветствовать вас здесь.

Спасибо на добром слове.
Хочу предложить вниманию энтузиастов резонанса вариант схемки
с примочкой, которую я использую для уменьшения тока КЗ

P.S.
В приличных домах принято ВАХ выкладывать

[кт315]

RV3BJ[
я также рад , что, ещё раз повторюсь, нашлись люди трезво смотрящие на вещи. Главное, что идея ограничения тока насыщением работает .

[gyrator]

что идея ограничения тока насыщением работает .

ИМХО, дело не в ограничении тока КЗ. С линейными дроссельками лучше
ограничивается

Фишка в том, что нелинейный дроссель обостряет рег. характеристику.
Другими словами, если делать резонансник по-честному, с коммутацией при нуле тока, то для регулировки вых. тока можно изменять ЧИМом частоту в меньших пределах чем с линейным дроссельком. Вот и все чудеса. А при ШИМ-регулировании с линейным дросселем даже лучше, т.к. нет такой острой зависимости вых тока от индуктивности проводов. Ведь при насыщении нелинейного дросселя ограничение тока в контуре зависит от инд. рассеяния этого дросселя и транса, плюс инд. рассеяния кабелей.
Разговоры разговорами, а в результате видимо использую в дело "бинокль",
предназначенный для резонансника

и литр К78-2. А чебурашка

будет нелинейным дросселем

[RV3BJ]

2 gyrator

Очень здорово, что вы попробуете новую конфигурацию. Мы ведь здесь и не ставили перед собой задачу изобрести какую-то новую топологию. Просто некоторые (Геннадий, KLIM, КТ315), имея предварительный опыт построения сварочников по схеме косого моста, решили испытать иную конфигурацию. Выбор пал на схему, предложенную Негуляевым. И на удивление получилось. Правда не сразу.
После этого захотелось поделиться полученным опытом с коллегами. При этом было необходимо, хотя бы для себя, найти какое-то толкование происходящего. Не берусь однозначно утверждать, что все в наших рассуждениях было безупречным. Как раз и хотелось с одной стороны убедить остальных, что данная топология работает (возможно не оптимально, но работает), а с другой - привлечь внимание мыслящих колег к обсуждению ее с целью выработки более правильного подхода.
Это очень здорово, что такие специалисты как вы, Мультик и др. заинтересовались этим. Это поможет всем нам взглянуть на эту задачу с разных точек зрения.

[gyrator]

данная топология работает (возможно не оптимально)

В том-то и дело, что в обсуждаемом варианте она работает совсем не оптимально. Ведь основная радость от резонансника-коммутация при нуле тока и параметрическое ограничение тока КЗ. Ток КЗ в рассматриваемой схемке ограничивается, однако коммутация жесткая. Это уже не резонансник , а как я уже постил, разновидность реактивного регулятора.
Я тут в старых модельках покопался и кое что нашел. Жалею, что порушил эту ветку у Володина, но на то были причины. Сейчас поздно, а завтра выложу модельку с переключением при нуле тока во всем диапазоне нагрузок.

[KLIM]

Была у меня идейка, а теперь ее тут выдали. По идее коммутация в нуле тока происходит на той длительности импульса - на которой аппарат настраивали на балласт подбирая частоту по максимальному току. Получается что при уменьшении длительности действительно идет ужесточение (каламбур) переключения. Но поскоку токи протекают меньшие то транзюки живут(нескажу как им там но держатся молодцами). Так вот появилась идея (на выходных), а сегодня уже ее прочитал озвученную гиратором. При регулировке двигать не только длительность импульсов но и частоту, помню что на максимальной мощности через датчик тока на колечке была практически чистая синусоида, при уменьшении длительности шло искажение синусоиды (разрывалась). По идее еще при добавлении небольшого ЧИМ (в малых пределах +/- 5-10кГц) будет переключение в нуле тока во всем диапазоне. Подумаю как это на практике осуществить.

[кт315]

идея понятна. Раз частотное регулирование предпочтительнее, надо поступить следующим образом. Оять же это из опыта по сбору резонансников. Когда я собирал резонансник с частотной регулировкой, основная проблема была втом , чтобы не подойти близко к резонансу, не говоря о том, чтобы не дай бог выскочить по каким либо причинам на него- токовая защита не успевала отрабатывать . А надо поступить следующим образом: настроить резонасник как при фазоой регулировке с максимальным заполнением на максимальный ток, а рабочий ток регулировать частотой. В результате дросель будет нахоится в насыщении меньшее время, будет меньше греться, а может вообще не будет греться на малых токах.

[gyrator]

Как обещал, выкладываю модельку электронного
сварочного транса на основе резонансника.

В данном варианте нет цепи ОС по току, поэтому и назвал - электронымь бодиком. Интузазистам резонансной топологии хочу сказать следующее:- На частотах 30-40кГц эта топология не эффективна и всегда будет проигрывать однотактному и двухтактному мостикам. Единственная радость-решение проблемы насыщения силового транса параметрическим способом. Однако, контроль тока намагничивания в обычном CM-мосте позволяет решить эту проблему менее затратно. Единственный случай, когда на низкой частоте имеет смысл использовать резонансную топологию- жесткие требования к ЭМС. Но для самопальных сварочников это, ИМХО, не актуально. Только на частотах 100кГц и выше, проявляются преимущества резонансника. Ведь для ШИМомвских топологий, с использованием IGBT ключей, путь на эти частоты закрыт из-за динамических потерь. Даже костыли из демпферов не спасут. Остаются резонансник и фазник. Последний более предпочтителен при использовании полевиков, а вот резонансник -самое то для IGBT.
Из вышеизложенного мораль:-если нужен аппарат для работы или для продажи, то лучше делать "бармалейник". Если хочется экзотики или самореализации в качестве разработчика, то констралим резонансник.
Хочу особо подчеркнуть, что все вышеизложенное всего лишь мое личное мнение, а не истина в последней инстанции. Поэтому в спор вступать не буду, но с интересом выслушаю мнения других философов.

[sssrsd]

KT315
собрал прибор из Радио. хотел уточнить некоторые вопросы:
1 почему для расчета длительности берут 300 в, хотя под нагрузкой напряжение будет гораздо меньше?
2 хотел уточнить методу проверки дросселя по насыщению(чтоб подобрать необходимый зазор) для этого:
а. выставляю длительность импульсов в районе 32-35 кГц (желаемая раб частота) с пересчетом на раб питание 12 в, получаю ~0.7 мС
б. зная свое R8=0.17 Ом и задавшись желаемым раб током 180 А, следовательно ток насыщения должен быть 21-22А (это правильная кратность?), считаю Uп=3.6 В.
в. увеличением зазора добиваюсь начала насыщения в расчетной точке( Uп=3.6 В, Т~0.7 мС)

[alex646]

Привет всем!
Подскажите пожалуйста что за кольца м4000нм размеры не помню а сечение 450 мм2 внешний диаметр примерно 70мм, что с него может получится?
Снять показания и поварить на выходных не получилось... И всю неделю на курсах буду, так что снятие параметров отложил пока.... Жутко не хватает времени и темнеть стало быстро....

[KLIM]

gyrator
Вот всю сознательную историю сваркостроения и импульсных БП тянуло к мостам НО всегда стоял вопрос сваливания моста в одну из сторон из-за несиметрии плеч. Потом дошло что нада ток намагничивания транса смотреть. Вот хочу поспрошать (так как в этом вопросе я плаваю сдорово) каким макаром это оптимальней сделать? Или может пояс роговского туда всунуть? На мосте мощу можна красиво задрать и компактней. Проясните ПЛИЗ

[gyrator]

Потом дошло что нада ток намагничивания транса смотреть.

Посмотрите здесь http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=20960
начиная с поста №78.
Там и картинки, и разговоры, и патент, и даже Чукча-Фрол Кузмич.
Есть немного на Володинском форуме. Там же и модельки двухтактов с реализацией контроля тока намагничивания.
А если коротко, то сверлим дырку в одном из колец силового транса (или ш-образника, для него картинка была на мастерсити) по радиусу на расстоянии 1,5-2 мм от края. Вставляем в нее кусок провода, пропускаем его через имеющийся транс. тока (не забывая о фазировке) и замыкаем пайкой. Теперь на выходе Т.Т. будет сумма тока первички и тока намагничивания. Если транс не приближается к насыщению, сигнал от тока намагничивания мал и не влияет на работу СМ-ШИМ (СМ-current mode ). Как только транс приближается к насыщению (перекос) сигнал из дырки резко возрастает и ограничивает длительность упр. импульсов в соотв такте. Вот и все.
Это самый простой вариант.
Можно добавить второй Т.Т и контролировать ток в замкнутом витке, находящемся в дырке, не зависимо от тока нагрузки и ограничивать длительность с помощью отдельного компаратора. Если лень сверлить феррит, то можно вычесть ток вторички из тока первички с помощью
дифф. транса тока, как делает Мультик, и получить все тот же ток намагничивания. Можно впердолить в транс пояс Роговского, но его сигнал нужно еще интегрировать, да и амплитуда его не велика.
P.S.
Давно хотел сказать, что инвертОр пишется через O и нехило бы заменить букоТку в названии ветки.

[KLIM]

Пасиба, буду думать!

[alex646]

А на пояс роговского поглядеть можно?

[KLIM]

Пояс роговского - это в Гугле набрать, сразу все и выдаст, рисовать долго. Да и сигнал с него интегрировать нада (это почему я с ним несвязывался).