Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Тиристорный коммутатор сварочного трансформатора
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Сварка, самодельные устройства для сварки > Общий форум о сварке


uwrtey70
Всем привет.
Строю самодельный аппарат для сварки аллюминия.
В качестве источника сварочного тока взят сварочный трансформатор Nordika 4.161
К нему подключен самодельный осциллятор-стабилизатор.
В качестве реле времени я использовал МК тини2313
https://cloud.mail.ru/public/2ca83c082c75/NEW_Version.gif
https://cloud.mail.ru/public/125071231170/таймер.GIF
Веле в нужное время должно коммутировать питание на первичку сварочного трансформатора.
В качестве коммутатора был выбран тиристор 70TPS12 и диодный мост KPBC5010.
Тиристор я выбрал потому, что он был у меня в наличии.
Вопрос заключается вот в чем:
Ни как не могу расчитать номиналы RC-снаббера.
Дело в том, что я не знаю индуктивности сварочного трансформатора.
На одном из форумов мне предложили включить активную нагрузку параллельно СТ.
А так же разместить RC снаббер параллельно тиристору.
вот накидал схемку
https://cloud.mail.ru/public/0556c5da7f17/С...25;РЅРёРєР°.jpg
Лампа накаливания в качестве активной нагрузки совсем не годится - она ведь может внезапно разбится или перегореть, да и большая она по габаритам...
А номиналы RC-цепочки, которая шунтирует тиристор, это похоже не решаемая задача в данном случае.
Нужны измерения?

Хотя может как то так организовать ???
https://cloud.mail.ru/public/2735848d7a7b/%...%D1%8211111.jpg
это снаббер буде подавлять высоковольтные колебания возникающие в результате самоидукции при отключении.
Marten
Цитата
На одном из форумов мне предложили включить активную нагрузку параллельно СТ.
А так же разместить RC снаббер параллельно тиристору

Наверное то я был. Если так, то Вы меня не совсем корректно поняли. Про активную нагрузку (резистор) я имел ввиду на вторичке сварочника (на входе синхронизации), если бы снаббер стоял до моста, либо в случае использования симмистора вообще без моста. Тогда через снаббер шел бы относительно небольшой ток и через СТ соответственно. И только если бы развиваемое напряжение на вторичке сварочника оказывалось при этом достаточным для срабатывания синхронизации, но это маловероятно.
А так снаббер стоит параллельно тиристору, следовательно после моста. Если ключи закрыты ток через снаббер не течет. (Конденсатор заряжен до амплитудного напряжения сети, разрядится "налево" ему мост не даст (кстати в данном случае нужно еще кондер высокоомным резистором зашунтировать).

Цитата
Хотя может как то так организовать ???
https://cloud.mail.ru/public/2735848d7a7b/%...%D1%8211111.jpg
это снаббер буде подавлять высоковольтные колебания возникающие в результате самоидукции при отключении.

Ну вот, только хотел "присоветовать" а Вы опередили icon_smile.gif Действительно незачем "огород городить"...
Я тоже пришел к выводу что, просто ввести цепочку RC именно параллельно первичке СТ. Да еще на входе питающей сети конденсатор, для защиты от импульсных помех поставить.
Резистор - керамика не меньше 5W, 47-60 ом. Конденсаторы 0,1-0,22мкф
uwrtey70
О-о, Marten, очень рад видедь Вас тут.

Цитата
Наверное то я был. Если так, то Вы меня не совсем корректно поняли. Про активную нагрузку (резистор) я имел ввиду на вторичке сварочника
Нет - это были не Вы... icon_biggrin.gif Это мне ребята с РадиоКота посоветовали ( только у них че то сайт нынче поломался и не работает вторые сутки )

Цитата
А так снаббер стоит параллельно тиристору, следовательно после моста. Если ключи закрыты ток через снаббер не течет
Точно! После моста у нас постоянка!

Цитата
Я тоже пришел к выводу что, просто ввести цепочку RC именно параллельно первичке СТ
Ага, вроде бы это хорошая идея, только вт пошарив по просторам любимиго интернета я обнаружил всего одну такую схему!
В большинстве случаев RC-снаббер установлен параллельно симмистору ( я не встретил ни одной схемы с тиристором ) и по мимого этого снаббера рекомендуют устанавливать еще один, который будет шунтировать симмистор оптопары!
KLIM приводил очень интересную ссылку http://www.myradiolib.ru/spravochnik/ispol...tiristorov.html
... Вот собственно я теперь и не знаю на сколько это схема хороша.
Есть плюсы: при закрытом тиристоре ток течь не будет и на вторичке точно не будет ни каких импульсов.
Есть и минусы: похоже на то, что данный снаббер не так эффективен по отношению dU/dT тиристора

Цитата
Резистор - керамика не меньше 5W, 47-60 ом. Конденсаторы 0,1-0,22мкф
Marten, а почему Вы рекомендуете именно такую емкость конденсаторов? Можете мне объяснить?
Это связано с высокой индуктивностью сварочного трансформатора?
Просто, куда ни глянь - почти везде 0,01 мкф ( 10 нанофарад ) и в датащите на MOC3083 то-же...

На какое напряжение брать конденсатор?
на 630 Вольт маловато будет ?
0,01 мкф К73-11а-630 Вольт - 0.01 мкф 10% имп. / SUNTAN / 42 рубля
0,1 мкф К73-17-630 Вольт - 0.1 мкф 10% имп. / SUNTAN / 12 рублей
хотя вот эти поинтереснее будут:
0,01 мкф B32633B3103J10 / EPCOS 2500Vdc 750Vac 0.01uF 5% MFP e:22,5mm // 15 рублей
0,1 мкф B32654A7104J / EPCOS / 1250Vdc 500Vac 0.1uF 5% MKP e:27,5mm // 76 рублей
или Российские
0,01 мкф К78-2-2000-0.01 10% / Поликонд / 2000 Вольт - 0,01 мкф // 46 рублей


Цитата
Уточню, я имею ввиду контроль нуля сварочного тока, не напряжения... В качестве датчика можно использовать фабричный трансформатор тока, либо холла.
АЦП собственно особо и "не треба", контроль элементарно аппаратно организовать можно, тем-более многие "холлы" уже дискретный выход имеют, так что задача еще проще.
Но это с виду вроде все просто, а так - работы непочатый край (я в плане алгоритмов МК) и данный вопрос похоже нужно выносить в отдельную тему.
Предлагаю это тут же обсудить? Но тогда нужно тему переименовать? Хотя можем и тут пообсуждать. ( Только ВитГо собирается переносить форум в другое место )
Marten
Цитата
Marten, а почему Вы рекомендуете именно такую емкость конденсаторов? Можете мне объяснить?
Это связано с высокой индуктивностью сварочного трансформатора?
Просто, куда ни глянь - почти везде 0,01 мкф ( 10 нанофарад ) и в датащите на MOC3083 то-же...

Чем Вас так пугает повышение емкости? Больше лучше. НО в разумных пределах, при большом значении С и малом R можно выйти в запредельные dI\dt при открытии ключа.

Признаться, я ничего ни считал, подглядел на то, что в наших ТВУшках и БУВах на производстве используются.
Это по сути регулируемые тиристорные выпрямители работающие на индуктивную нагрузку.
Еще есть тиристорная, древняя 70 годов, выпрямительная станция (сила - мост однофазный полууправляемый 50А), работает на двигатель. Так там вообще снабберы: МБГЧ 0,5мкф 500в и резюки ПЭВ 7,5 10ом. А выбросы на двигателе не слабые, тем более двигатель включается\отключается контактором на входе до выпрямителя. За то время, что я работаю (более 10 лет) ни разу из строя тиристоры не выходили. На эти тиристоры параметры dU\dt, dI\dt по справочнику хуже чем у 70TPS в 5 и 2 раза соответственно.

Пару соображений по поводу включения активного сопротивления (лампочки) параллельно индуктивной нагрузке. Ее предназначение не защита тиристора от выбросов напряжения, а для задания некоторого начального тока. Это актуально для ключей с импульсным управлением. Если за момент подачи импульса управления на тиристоре, ток через индуктивность не успел достичь уровня его удержания, то он не включится.
Вы будете использовать оптопару с контролем нуля, тут и так ток в первый момент включения здоровый будет. Плюс снаббер...

По поводу конденсаторов на снаббер. К73-11 К73-17 однозначно фигня, EPCOS действительно поинтереснее icon_smile.gif дОроги правда.
Ориентируйтесь при поиске по даташитам на допустимый импульсный ток конденсатора (зависит от произведения допустимой скорости изменения напряжения на емкость)
uwrtey70
Цитата
EPCOS действительно поинтереснее
Да поинтереснее - только вот их в наличии не оказалось...
Сегодня приехал в магазин и требовал именно их, а продавец так и не нащла их...
Растроеный вернулся из магазина - глянл в тырнет - опа, а их нет в наличии.. Аж стыдно стало...

Из EPCOS есь только B32652A0153J000 / EPCOS / 28 руб // 1000Vdc 250Vac 0.015uFпредельное значение напряжения для переменки маловато!

А что думаете на счет конденсаторов Поликонд ?
0,01 мкф К78-2-1000-0.01 10% / Поликонд / 30 руб
0,1 мкф К78-2-1000-0.1 10% / Поликонд 74 руб
и для сравнения 0,1 мкф SUNTAN К78-2-1000-0.1 10% имп. / SUNTAN / 31 руб
uwrtey70
Покумекал немного и еще мыслишки появились:

Все-же взникает вопрос, куда-же все таки установить такую RC-цепочку?
Я бы установил ее параллельно первичке трансформатора, тем самым защитил от выбросов диодный мост и тиристор.
Но с другой стороны такой RC-снаббер не будет эффективен по отношению dU/dT тиристора - вдруг оператор начнет варить "стежками", что тогда?
Тиристор может получить увеличенную порцию напржения ( Uконденсатора +Uсети )
Да и схемы с таким включением RC-цепочки встречаются намного реже чем схемы с RC-цепочкой параллельно тиристору.



Рассмотрим другой вариант:
Что если обойтись RC-цепочкой установленной параллельно тиристору?
В таком случае на тиристор будут поступать высоковольтные импульсы самоиндукции трансформатора...
Подозреваю, что через тиристор будут проходить затухающие колебания... Многое зависит от диодов моста... Тут нужно смотреть осциллограмму, сложно предугадать..
тиристор 70tps12 имеет нехилые характеристики по напряжению, так что должен выдержать.


Да... Все-же логичнее установить шунт параллельно первичке.
И лампа накаливания в этом случае действительно подходит... Емкости у нее нет и боятся перенапряжения не нужно.. А как шунтирующий элемент она просто супер.
Другой вопрос, что же будет если она внезапно перегорит..


Хотя, а как на счет двух снабберов сразу?
Один параллельно тиристору, а второй параллельно первичке...
uwrtey70
Вот и ответ по активной нагрузке:
Цитата
Вообще для коммутации индуктивных нагрузок применяют сейчас Альтернисторы (например TPDV1025, 1225), типа 2 встречно включенных тиристора и спец схемка, спец. адаптированная для коммутации и управления индуктивной нагрузкой. Там достаточно RC цепи. А вот при использовании простых симисторов могут возникать проблемы. У вас вообще тиристор с мостом. На тиристор однозначно RC цепь, или один конденсатор 0,1мкф параллельно (с углами не работаете). Активная подгрузка желательна, хотя может будет работать и без неё (зависит от индуктивности транса). Ещё, любой транс лучше пускать в максимум синусоиды, а не в 0. Так нет замагничивания и переходного процесса, а при пуске в 0 будет замагничивание (ударный ток большой величины) и потом симметрирование магнитного потока через несколько периодов. Иногда при большом запасе транса по насыщению, при пуске на холостом ходу он сваливается в режим одной полувоны, когда насытился от одного периода и в течении второго отдаёт энергию в сеть(полярность сети сменилась, а ток продолжат идти в том же направлении через этот же тиристор, и почти до следующей полуволны), тем самым нет возможности открыться второй полуволне. При активной подгрузке энергия уходит и на неё, закрывая тиристор, второй полуволне пройти и симметрироваться уже намного легче. Попробуйте, поставьте автомат на 25А и включите. С лампой и без. А ток х-х, при шунтировании потока по идее должен становиться меньше, мы уменьшаем магнитное сопротивление, а значит увеличиваем индуктивность транса.

Так то конечно же проще использовать мощное реле и не мудрить с тиристорами...
Может все же рассмотреть вариант с пускателем?
Или-же все же добить до конца?
uwrtey70
Собрал баяном 5 штук К78-2-1000-0.022 5% / Поликонд /
И резистор 10 Ватт 56 Ом
Буду ставить параллельно тиристору.

Вот думаю может осцилл то-же отключать этим отключателем?
Я прикупил удленитель с тройником, вот думаю может выключать все сразу?
До кучи осциллятор окажет некую активную нагрузку на цепь и сожрет часть энергии накопленную в сварочном трансформаторе ???
Что думаете?
uwrtey70
Всем привет. Этой ночью тест показал неработоспособность этой схемы.
Долго ломал голову и все таки понял - все дело в том, что MOC3083 имеет встроенный детектор нуля.
А нуля то у меня нет! Снаббер все сглаживет... ( постоянка )

Тут есть два пути решения:
1) Использовать оптопару без детектора нуля.
2) Установить снаббер параллельно "переменным" контактам диодного моста ( смотрите схему )


Какой из вариантов лучше???

В чем преимущество оптопары с детектором нуля?
На радиокоте мелькала мысль, что индуктивную нагрузку лучше включать не во время нуля, а во время пика синусоиды..
Что скажете, Marten?

Ну или третий вариант - самый надежный - может вместо этой схемы установить пускатель?
Например такой http://www.promelec.ru/catalog/411/1313/1316/1/157926/
Только цена о-очень кусачая..
Ну или может выбрать чего ни-будь из каталога http://www.promelec.ru/catalog/411/0/0/0/ ?
Marten
Цитата
А нуля то у меня нет! Снаббер все сглаживет... ( постоянка )
...
1) Использовать оптопару без детектора нуля.
2) Установить снаббер параллельно "переменным" контактам диодного моста ( смотрите схему )
...
На радиокоте мелькала мысль, что индуктивную нагрузку лучше включать не во время нуля, а во время пика синусоиды..

Можно и так.
По поводу включения трансформатора на нуле, первое время через него течет довольно таки большой пусковой ток. Тут все верно.
Если использовать оптопару без контроля, то тут невозможно предугадать в каком месте мгновенного напряжения на синусоиде произойдет открытие тиристора. Может также близ нуля. Хотя по теории вероятности риск этого ниже.

Источником импульса напряжения служит сама первичка СТ, стОит параллельно ей и включить RC. Кстати в многих буржуйских реле и контакторах такие цепочки уже предусмотрены, либо сразу подключенны параллельно катушке, либо подключаются отдельным модулем. Как правило такие девайсы и предназначены для включения их от устройств с электронным ключем на выходе. А, и еще, тиристор выключится при снижении тока через него и обмотку соответственно, ниже тока удержания, а он весьма мал, что дополнительный плюс...

Вообще использовать пускатель самый надежный вариант. Он и короткое на раз переживет. (Правда контакты потом обычно разлеплять и надфилем чистить надо icon_smile.gif )
uwrtey70
Цитата
Источником импульса напряжения служит сама первичка СТ, стОит параллельно ей и включить RC.

А как на счет dU/dt тиристора ?
Помнится мне, Вы такую схему предлагали?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Она удовлетворяет требованиям dU/dt тиристора ?
Marten
Если на аноде тиристора присутствует резкий всплеск напряжения, с фронтом импульса круче чем допустимое его значение dU/dt, то он откроется самопроизвольно, без тока управления. Это обусловлено паразитным емкостным током через его структуру.
Источником таких импульсов может являться СТ - но там снаббер. Может даже и сама питающая сеть - там поэтому не даром "помеходавящая" емкость, да еще плюсом емкостная нагрузка в виде умножителя осциллятора.

Другое дело, если на подстанции например ноль отгорел, и в питающей сети появилась напруга близкая к 380, или молния в столб шарахнула. Тут уже снаббером не отделаться... Но это совсем из другой оперы песня icon_smile.gif
uwrtey70
Спасибо Marten, на Радиокоте мелькнула мысль:
Цитата
На индуктивности будем иметь ток с нуля, но и замагничивание транса (номинальный ток индуктивности сдвинут на 90град, т.е. равен 0 при максимуме напряжения), соответственно имеем переходной процесс, ток будет резко расти при насыщении, а потом за несколько периодов симметрироваться.
Слышали наверно, когда трансформаторы при включении, если попали в момент 0 просаживают сеть и потом некоторое время рычат, а дальше начинают как обычно им гудеть. При пуске в 0 так будет каждый раз, а при пуске в максимуме, просто сразу начинает гудеть как будто не выключали.
Интересная мысль.. Автор цитаты ( DC-AC ) предложил глянуть разработанную им схему для пуска сварочного трансформатора. Схема на микроконтроллере. Сейчачс посмотрю что он там предлагает...
uwrtey70
Этой ночью испробовал предложенный Вами, Marten, вариант.
Сама схема включения сврочника работает исправно - не сгорела... icon_smile.gif
Даже успели немного поварить!
Но зато в устройстве в целом выявил несколько недостатков:
1) При включении сварочника, пробивает всего один импульс и сварочник отключается. ( Для того, что-бы поварить, пришлось несколько раз пощелкать кнопкой на держаке )
Подозреваю, что проседает напряжение в цепи 12 Вольт и микроконтроллер перезагружается. ( О чем свидетельствует затухание индикатора на плате управления )
А так как микроконтроллер не занимается опросом кнопки, то вся схема отключается и ждет события на кнопке.
Думаю, что проблему можно решить, повесив большую емкость в цепь 12 Вольт.
В принципе, я могу переписать алгоритм микроконтроллера, который будет постоянно опрашивать клавиатуру.
2) Теперь самое интересное: В цепи питания осциллятора был установлен резистор 50 Ом 10 Ватт.
Смотрю - изоляция оплавилась. Удивительно - ну не должен он по идее так сильно нагреваться.
Извлекаю этот резистор из схемы и включаю вместо него лампу накаливания 60 Ватт.
При отключенной синхронизации, емкости накапливают энергию и лампа при этом даже не краснеет.
Но стоит включить синхронизацию и лампа начинает светить в полный накал.
При этом из корпуса доносятся негромкий щелчки с частотой 50 герц ( то ли ВВ трансформатор щелкает то-ли дроссель постукивает )
Мощность искры ПОСТЕПЕННО уменьшилась. Каждый раз включал, и каждый раз все слабее и слабее. В итоге искра не смогла пробить даже 1 мм...
Осциллятор сдох! Это удивительно, потому что в режиме ММА работал очень хорошо! Буду разбираться...


П.С.: Пока сварочник варил, меня немного напрягли громкие и редкие щелчки доносящиеся из сварочной ванны. Как будто шов пузырился и эти пузыри лопались.
Сам я не варил, а только наблюдал и подсобничал.
Marten
Действительно странно. Невезуха прям у Вас сплошная icon_sad.gif
Может накопительный конденсатор в КЗ ушел (мощность уменьшалась видимо обкладки выгорали, а затем КЗ)?
Может ВВТ между первичкой и вторичкой шить начал, и осциллятор сам себя доконал...

По идее если на ММА нормально работал, то и TIG должен спокойно переносить. Там даже напряжение пробоя в струе аргона ниже чем в воздухе требуется.
Я свой девайс именно так и проверял.
Marten
Хотя сейчас думаю, первые причины крайне маловероятны.
Больше смахивает на пробой тиристора одного плеча. А потом второй, более выносливый добил конденсаторы, возможно и сам загиб.
Лампа, так понимаю сейчас уже и без синхронизации горит?
uwrtey70
Лампа без синхронизации не горит. Пробило только одно плечо...
Прозвонил тиристор между анодом и катодом - звенит - накоротко замкнут или он сам или шунтирующий его дод.
Как просветлеет, отпаяю и прозвоню.
Интересно, что могло быть причиной?
Может перенести этот вопрос на соответсвующую ветку форума?
valtec
все хотел поинтересоваться у ТС: а тиристор 70TPS12 коммутирует сварочный транс? Или сгорел?
uwrtey70
Сегодня коммутаторр крякнул от перегрева ( во вторичке было порядка 150 Ампер )
Напарник так и не удосужился поставить радиатор побольше, не смотря на то, что я его об этом просил.
Пробило ( замкнуло на коротко ) один из диодов диодного моста. Тиристор жив!

Еще хотел уточнить, а при использовании такого коммутатора как у меня на первичке сварочника обычная синусоида? Без изменений?
У меня закралось впечатление, что сварочник не полную мощность выдает!

Купили сегодня пускатель на 25 Ампер.
uwrtey70
Тиристорный коммутатор не справляется с поставленной задачей.
Установили пускатель и устройство заработало как нужно!
Так-что не обольщайтесь зря - дешевле явно не выйдет.
Если доводить тиристорный коммутатор до ума, то уйдет не малая сумма.
VladimirLS
Цитата(uwrtey70 @ 17.3.2015, 9:49) *
Тиристорный коммутатор не справляется с поставленной задачей.
Установили пускатель и устройство заработало как нужно!
Так-что не обольщайтесь зря - дешевле явно не выйдет.
Если доводить тиристорный коммутатор до ума, то уйдет не малая сумма.

согласен, задешево нормальный надежный тиристорный коммутатор не сделать (если, конечно, тиристор и диоды покупать а не тырить).
А чтоб справлялся, надо схему чинить в части надежности открывания - запитывать управение тиристора не с его анода, а от отдельного источника питания 5..12 В обеспечивающим ток не менее 100 мА. К примеру, можно использовать телефонный зарядник.
uwrtey70
Зачем телефонный зарядник - ведь у меня в схеме есть блок питания на 12 Вольт, 500 mA.
Ну да это впрочем уже не важно. Теперь со своей задачей неплохо справляется пускатель.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.