|
| [ На главную ] -- [ Список участников ] -- [ Правила форума ] -- [ Зарегистрироваться ] |
| On-line: |
| Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Электроника и Электротехника / Индукционный нагрев металлов. |
| Страницы: << Prev 1 2 3 4 5 ...... 111 112 113 ...... 196 197 198 199 Next>> |
|
| Автор | Сообщение | ||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150 
|
Добавлено: 21-08-2011 13:52 | ||||
буду ссылаться и на этот источник.  видим два кольца PLL. первое ЦИФРОВОЕ (нет фазового дрожания) на 4046 и XOR в качестве PD1 сигнал берется с затвора нижнего MOSFET (статическая фазовая ошибка тоже исключена).  привел график этого PD из которого видно, что фаза может убежать и за пределы пи, и еще дальше.  Второе кольцо PLL внешнее, PD2 реализован на аналоговом перемножителе, сдвиг фазы еще 90 гр. итого 180 гр. также полностью исключает дражание фазы и имеет одно уникальное свойство.  его легко можно переделать в квадратурный PD ток и напряжение в параллельном контуре сдвинуты на 90гр. и тогда реализуется защита при потере синхронизации небольшая задержка и корректно выйти из режима работы.  ну и наконец о фильтрах:   Автор еще применил во втором PLL АРУ исходя из того что,  значения A и B не должны зависеть от регулятора мощности, от их значения и угол уходит. Думаю, что это тоже выполнимая задача. Значение B от регулятора мощности не зависит,а А можно этим регулятором и регулировать, так что система АРУ у меня под вопросом. В силовой части инвертора тока (ИТ) новаторских идей я не обнаружил. Зачем туда автор засунул драйвера с dead timing для меня осталось загадкой. Если для ИН это жизненно необходимо, то для ИТ эти фокусы могут закончится плачевно, а его спасло наличие понижающего трансформатора. |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481 
|
Добавлено: 21-08-2011 14:04 | ||||
|
rost, интересно, а как, Вы думаете, две петли ФАПЧ могли бы помочь решению проблемы ФАПЧ для PDM? |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 21-08-2011 14:27 | ||||
|
Vitek, ну и что, что-то я не врубаюсь. На XOR фаза может бегать куда угодно, но захватывать он будет от -pi/2 до +pi/2. Первая петля выполняет роль фильтра и все. wmex , попробуйте сделать так, чтобы при подаче питания, на выходе лоу-пасс фильтра (то биш на входе питания ГУН) был падающий сигнал от 5В до нуля независимо от состояния ФК1. Падать этот сигнал должен за время необходимое для запуска ГУН и всей системы на повышенной частоте To ksv, идея с УВХ более привлекательна и кажется более надежной - хотя, кто знает, кто знает... |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176 
|
Добавлено: 21-08-2011 14:40 | ||||
|
TO KSV Думаю ,что ДА,но это интуитивно Двухпетлевая должна быть более помехо-устойчива и исчезновение одного из входных сигналов не должно её сбивать В выше упомянутой статье (ссылка от IN №2 )есть принципиальная схема(PLL revision 1) можно рискнуть повторить У меня есть AD633 (там стоит AD743 он гораздо шустрее и дороже) но его надо заказывать и долго ждать и нет VCA610 (для АРУ) можно конечно поискать замену сохранив идею А может повременить и поискать ещё информации... _____________________________________________ Скажите пожалуйста Может быть сделать так;Вообще без ФАПЧ Процессор(DSP)выдаёт прореженный PDM частотой выше (в случае последовательного контура) чем резонансная .А в паузе измеряет частоту тока свободных колебаний контура В следующем цикле DSP корректирует частоту ближе к резонансной и в паузе опять её измеряет Ясно ,что минимальная пауза должна быть больше периода свободных колебаний Конечно мы никогда не получим 100% мощности (нужна пауза для измерения частоты) Но это не проблема можно увеличить коммутируемый ток Сюда можно замутить и ФАПЧ ,но она будет сообщать DSP что фазовый угол близок к 0 на случай сбоев DSP или сообщать DSP что фазовый угол изменил знак DSP перезапускается и процедура регулировки повторяется |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 21-08-2011 15:44 | ||||
To rost
Более того, analitik41 уже реализовал такой способ для не очень высоких частот (порядка 80 кГц) на обычных микроконтроллерах (кажется на ATMega8). Поищите где-то в середине марта этого года. Он обещал как закончит подробно рассказать об этом. Но, к сожалению, пока куда-то пропал. |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176
|
Добавлено: 21-08-2011 16:38 | ||||
|
TO ksv Извините просмотрел В марте действительно уже всё это обсуждалось Но к сожалению пока без практического выхода Подожду пока, может выйдет analitik41 с результатом Проблема точности измерения периода колебаний решаемая Она напрямую зависит от точности компаратора и быстродействия процессора Здесь тоже не исчезает проблема помехозащённости но она победима ------------------------------------------ Может быть регулировать мощность в нагрузке: 1 изменяя момент включения инвертора относительно перехода сетевого полупериода(10мс) через ноль.(как бы тиристорное управление но без тиристора) ИЛИ 2 пропуская нужное количество полупериодов (как бы низкочастотная PDM) При этом в обоих вариантах использовать обычную одно петлевую ФАПЧ Для второго варианта она может быть и относительно медленной Или это снова дэжавю? По крайней мере на нашем форуме ------------------------------- В связи с темой двух петлевой ФАПЧ я в некотором замешательстве ЧТО ДЕЛАТЬ? (Вопрос на Руси извечный) |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 21-08-2011 20:02 | ||||
|
rost, все равно. Что по углу отсечки, что по низкочастотному PDM, что и по предыдущим вариантам. Проблема ФАПЧ остается в неизменном виде. А именно: при PDM-регулировке мы всегда имеем два чередующихся режима работы. С точки зрения типов колебаний в нагрузке. В первом режиме мы имеем вынужденные колебания. Здесь все сигналы для ФАПЧ есть, но времени для автоподстройки катастрофически мало. Во втором режиме мы имеем свободные колебания, т.е. резонансная частота нагрузки как бы есть, но опять же времени мало (для того, чтобы насчитать достаточное для приемлемой точности количество импульсов). К сожалению, эти режимы взаимно исключающие и довольно быстро чередуются. Но, к счастью, с PDM мы всегда знаем когда колебания вынужденные, а когда свободные. Это знает схема управления. Поэтому возможны два основных подхода. Остальные сильно сложные. 1. Взять за основу вынужденные колебания. Т.е. - использовать ФАПЧ. Для того, чтобы "заполнить паузы" в сигналах на ФД во время свободных колебаний использовать УВХ. Это довольно непростой путь. 2. Второй подход - взять за основу свободные колебания. Т.е. - измерять период свободных колебаний и на основе этих измерений программировать синтезатор, выдающий тактовую частоту инвертора. В общем-то, измерение малых временных интервалов - это классическая и давно решенная задача. В настоящее время она решена до пикосекундных интервалов. Нам достаточно до микросекунд. Поэтому здесь мы имеем просто чисто техническую задачу, зависящую от имеющейся элементной базы. В таком подходе и с помехами никаких проблем нет - ключи не переключаются, когда в нагрузке свободные колебания. Мне кажется это - самый перспективный и надежный вариант автоподстройки частоты инверторов с PDM-регулировкой мощности. Кстати, он может быть реализован не только в цифровом, но и в аналоговом виде. ====================== Ну и кроме АПЧ инвертора, в маломощных системах есть масса других технических и физических задач, решения которых пока еще очень далеки от оптимальных. Электроника пока может немного подождать. Пусть "вызревает" потихоньку. Пока можно, например, проблему с индукторами (литцендрат или трубки, вода, пар или воздух и т.п.) как-то довести до логического конца. Ну это - уже к извечному русскому вопросу...  ====================== PS В конце концов, есть автогенераторы. Правда там тоже есть нюансы, связанные с точной подстройкой частоты в резонанс. Нужно будет как-то компенсировать задержку. Ну мы это тоже как-то уже обсуждали. Довольно горячо. Я все эти соображения как-то описывал в одной своей статье ("Способы подстройки частоты лабораторного инвертора"). С точки зрения электроники там особых откровений нет, но как общий взгляд на проблему - может пригодиться. |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 22-08-2011 08:23 | ||||
Все утро пытался представить как инвертор умудряется вернуть реактивную часть мощности в сеть через блок питания. Думал-думал, так и ничего не придумал. Ну никак «откат» не получается.  . Вот даже картинку нарисовал в процессе думанья. Для ясности. На самом деле все получилась, как всегда – и смешно и просто. Если подумать, конечно. Все эти понятия: полная мощность (как произведение RMS потребляемого тока на RMS входного напряжения), коэффициент мощности (как отношение активной мощности к полной), косинус фи и т.п. нормально определены только для линейных нагрузок и гармонических сигналов. В таких линейных активно-реактивных нагрузках реактивная мощность действительно может гулять от сети в нагрузку и обратно (знак мгновенной мощности то положительный, то отрицательный).Для нелинейных нагрузок, коей является выпрямитель с конденсаторами в фильтре, все эти косинусы фи не имеют никакого физического смысла. Так же не имеет особого смысла и произведение среднеквадратичного значения потребляемого тока на действующее значение входного напряжения. Конечно, импульсные входные токи тоже «напрягают» сеть и греют подводящие провода. Но совсем не потому, что реактивная мощность ходит туда-сюда. Ее там вообще может не быть (например, чисто активная нелинейная нагрузка). А потому, что интеграл от квадрата тока для коротких импульсов больше, чем для синусоидальных импульсов (естественно, при равной средней мощности). Для нелинейных нагрузок тоже можно ввести коэффициент мощности, который желательно тоже устремлять к 1. Но он имеет совсем другой физический смысл и определяется через показатели нелинейных искажений (total harmonic distortion, THD). В буржуйской литературе используется термин "distortion power factor". Я не силен в электротехнической терминологии, поэтому не знаю соответствующего русскоязычного варианта. Может, кто знает - подскажет? ============================ Подведем итоги нашего очередного ликбеза. 1. На самом деле мы имеем два понятия "коэффициент мощности". Один определен для линейных нагрузок с реактивностями (как, например, электродвигатель), а другой для нелинейных нагрузок (как, например, наш злосчастный блок питания с электролитами). Сваливать их «в одну кучу» не стОит. Они имеют совершенно разный физический смысл. 2. Понятие полной энергии (как произведение среднеквадратичного тока на среднеквадратичное напряжение) для нелинейных нагрузок - от лукавого. Его, конечно, можно формально измерять, но какой-то реальный физический смысл вложить в эту величину мне как-то не удается. Может кто знает - напишите. Интересно. То же касается и косинуса фи. Привязки к первой (основной) гармонике мне представляются уж слишком формальным подходом, не отражающим суть физических процессов. Особенно для сильно нелинейных нагрузок. Это все я написал просто для обоснования опытов по экспериментальному сопоставлению различных индукторов, инверторов и режимов их работы. Мораль: произведение RMS входного тока на RMS напряжения в сети однозначно не годится в качестве опорного параметра для этих сравнений. Попробуем в качестве «общего знаменателя» взять непосредственно мощность индукционного нагрева образца. Ну вот теперь с легким сердцем можно приниматься за эксперименты.  |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 22-08-2011 09:44 | ||||
|
Можно и так сразу измерить потребление счетчиком-"чубайсометром" за время исполняемых на индукторе работ в деньгах которые нужно отдать, типа: час работы - сто рублей "чубайсу" Т.к. в итоге, чего бы мы там не намерили, платить надо будет по счетчику . |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 15:24 | ||||
|
А я вот думаю а что если на том двух петлевом PLL вторую петлю подключить к токовому трансформатору то что получится ? Отслеживать то надо (при индукционном нагреве )резонанс.Так может это и есть решение моей проблеме потому что это точно запускается по средней частоте . |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 23-08-2011 16:08 | ||||
|
wmex ,Это как? опишите ссылаясь на рисунок Vitek , мож попробую смоделировать... |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 19:10 | ||||
|
Там в статье есть схема . Вторая петля берет сигнал с трансформатора подключенного параллельно понижающему трансформатору – типа по напряжению .Думаю если эту петлю повесить на токовой трансформатор получилось бы отслеживание резонанса а так как на обоих микросхемах ножки 3 и 4 соединены (ошибка –только на первой ) проблем с запуском не должно быть . Только вот как фильтры рассчитать темное дело или же упростить на простые пассивные . |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 23-08-2011 20:03 | ||||
|
Щас гляну. Для начала простейший пассивный сойдет. А там видно будет |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 20:44 | ||||
|
Думаю как то так http://www.failiem.lv/down.php?i=jrnrwe&n=1002.GIF |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 21:16 | ||||
|
То All Кстати книжку рекомендованную Vitek-ом стоит почитать тем кто не специалисты , мне очень понравилась. Мне конечно далеко до полного понятия всего что там написано про автоподстройку но почитать по любому стоило . |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 23-08-2011 22:10 | ||||
|
wmex Посмтрите, Вы это имели ввиду,Правильно понял?  рис.1 схема  рис.2 осциллы  рис.3 увеличено файлы Один XOR делает сдвиг на pi/2 - это видно на нижней части рис.2 и рис.3 (сигналы V(cmp) и V(from_invertor1)) , другой XOR на pi/2 -->> итог--> сигналы V(out_to_invertor) и V(from_invertor2) совпадают, а не сдвинуты на pi/2 Но это еще ничего не значит, т.к. инвертор надо моделировать точнее а не теми идеальными источниками что здесь на рисунке. Ну или хотя бы внести задержку в источник B1 |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 22:50 | ||||
|
Спасибо за труди .Точнее наверное надо будет смоделировать с паяльником (когда доберусь ).У меня будет задержка с силовой частью потому что макет силовой от предыдущей установки на 600КГц надо переделать на 1МГц или на 900КГц средней частоты а то я все идеи тестировал на нем . |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 23-08-2011 23:24 | ||||
|
При желании можно будет и силовую часть прикрутить. Интересно хотя бы в модели посмотреть как оно работать будет с двумя петлями. Не за что , это заняло не много времени. Мостовой или полу-мостовой инвертор, кстати, тоже без труда моделируются - достаточно рутинная вещь. И, надо сказать, довольно точно моделируются - очень близко к реальности. Труды здесь могут возникнуть при попытке поженить инвертор и ФАПЧ.Кстати, забываю спросить, - откуда забираете сигнлы A и V? ну или предполагаете брать? |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 23-08-2011 23:48 | ||||
|
Сигнал V напряжение – виток на понижающем трансформаторе а сигнал А от токового трансформатора между разделительным конденсатором и понижающем трансформатором . Вот думаю разделительный конденсатор там вносит сдвиг , надо этот токовой трансформатор куда то в другом месте пристроить . |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 23-08-2011 23:59 | ||||
|
Думаю - надо. Сейчас припоминаю - вначале, при первых запусках, у меня в этом месте (если правильно понял) вообще фигня на токовом трансе была и ничего не запускалось. Стоило переставить токовый транс и все заработало. Что здесь влияло - конденсатор или нет или кривые руки - выводов не привожу - просто говорю как было. |
|||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150
|
Добавлено: 24-08-2011 01:28 | ||||
 Восстановил схемку Автоматического контроля частоты, но в первом приближении. Только для обсуждения. Пaять ее еще рано, есть ошибки. С интересом выслушаю критические замечания. |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 24-08-2011 10:53 | ||||
|
Извыняйте, немножко "встряну" тут поперек двойных ФАПЧных дел. Это - в завершение "энергетической" темы. Просто сегодня провел более корректные оценки относительных потерь в индукторе, образце и остаток. Схема эксперимента ниже слева, вид работающего макета - посредине, результаты экспериментов - справа.    Комментарии ниже, если кому еще интересно. 1. Схема эксперимента уже обсуждалась выше. Небольшие изменения здесь - просто упрощения в процессе практической реализации. Цель экспериментов - оценка относительных потерь в индукторе. Метод - калориметрия индуктора и нескольких вариантов образцов. 2. Было выбрано 5 геометрически одинаковых образцов из разных материалов: ...2.1. Медь. Хорошо проводящий материал. Основа всех основ. ...2.2. Латунь. Проводит чуть похуже меди. Взят для сравнения и корреляции с медью. ...2.3. Титан. Очень плохо проводящий металл (его удельное сопротивление в 35 раз больше, чем у меди). ...2.4. Графит. Из него делают тигли - сам Бог велел взять. ...2.5. Сталь (х/з какая). Как пример ферромагнитного материала с большой магнитной составляющей в нагреве. 3. Восстановил убитый перед отпуском инвертор. Питание без электролитов, PDM-регулировка мощности, работа со всеми образцами строго в резонансе. Поэтому измерял еще и полную мощность. В этом случае - вполне сгодится для оценки полной активной мощности, поступающей в систему. Рабочие частоты (в зависимости от образца) 160-190 кГц. 4. Индуктор из медной трубки 4 мм диаметром. 6 витков. Внутренний диаметр индуктора 21 мм, диаметр образцов - 12 мм. Можно было и пополнее индуктор заполнить, но 4.5 мм оставил на всякий случай для футеровки, если понадобится. Да и качественно вряд ли что изменится. 5. Результаты (на правом рисунке) говорят сами за себя. Они ожидаемы (качественно), но главное - теперь есть конкретные цифры. Единственное, что как-то было неожиданно (для меня), что графит с точки зрения эффективности работы оказался похуже титана. Я думал, что титан будет где-то между латунью и графитом. Правда, проводимость графита может спокойно "гулять на порядки". Что тут удивляться. Видно, что для латуни и меди практически вся полезная мощность идет на нагрев индуктора. Для графита тоже почти 2/3 полезной мощности уходит в индуктор, а не в тигель. Единственный случай - чермет ниже точки Кюри. Там действительно потерями в индукторе можно пренебречь. Но и то только до точки Кюри. Выше - будет что-то среднее между латунью и титаном. Итак, основной вывод - на высоких частотах для цветмета и графита потери в индукторе действительно велики. Относительно полезной мощности (нагрева образца). Плавить цветмет без графитового тигля (иногда нужно) - просто труба. Почти вся мощность - в индуктор. Да и с графитом тоже не очень. Поэтому снижение потерь в индукторе - вполне актуальная задача. Нужно увеличивать сечение, по которому протекает ток. Для этого можно увеличивать диаметр трубок, брать трубки прямоугольного сечения или действительно попробовать водоохлаждаемый литцендрат.  Как-нибудь, если буду делать индуктор поменьше диаметром - повторю эти измерения для большего коэффициента заполнения индуктора. Расскажу, если будут какие-то существенные отличия. Ну вот пока и все что у меня появилось на эту тему... |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 24-08-2011 11:54 | ||||
|
KSV да действительно, результаты ожидаемы. Титан и графит тоже первоначально удивили. Я вот у себя заметил, что при нагреве разных образцов есть смысл не ффигачивать инвертор сразу на полную мощность в начале нагрева, а дать "прогреться" так сказать. Ну например, когда греем железо, выставляем вначале где-то 70% PDM. Если при нагреве меди выставить те же 70% то будут большие потери, а если процентов 40-50 и плавно увеличивать по мере прогрева, то потери ниже. Хотя я специальных замеров не проводил и это может быть чисто зрительное впечатление, т.е. интегрально по всему времени нагрева может разницы и не будет, однако транзисторам было значительно легче при постепенном повышении мощности. Это я к тому, что должны, наверное, существовать разные рижимы нагрева для разных материалов Да, забыл - до какой температуры нагревали? |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 24-08-2011 12:07 | ||||
|
Нет, скорее всего, не показалось. Удельное сопротивление металлов довольно сильно растет с ростом температуры. Потери тоже. Поэтому, например, установление "вручную" определенного режима (динамики) нагрева - очень непростая задача. Помните старую школьную задачку? Пришли два школьника обедать. Один положил сахар в чай и размешал сразу. А другой - после того, как съел первое и второе. У кого чай будет горячее?
|
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 24-08-2011 12:20 | ||||
|
Согласен динамика нагрева - не простая задача. У меня в лаборатории даже на простой резистивной печке для поддержания точного режима нагрева и охлаждения люминофоров стоят термоконтроллеры с возможностью выбора и задания программы нагрева. Вот я сейчас как раз "параллельно" и подумываю что тут можно сделать для индукционной печки. |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 24-08-2011 12:26 | ||||
|
Думаю, что без обратной связи никак. И ПИД, как минимум. Вряд ли a priori удастся какую-то модель заложить. Сам-то регулятор с PDM сделать несложно. Да и "мозги" там уже есть. Но тут, скорее всего, "упретесь" в измерение температуры образца. |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 24-08-2011 13:46 | ||||
|
Да все это есть, сперва нужно определиться с режимами, далее с датчиком, далее ОС. Vitek - хлопотное это занятие подобные схемы восстанавливать. Можете на словах пояснить смысл перемножения в AD734 - что должно быть |
|||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150
|
Добавлено: 24-08-2011 18:02 | ||||
2 vanderber объясняю на словах: Сначала по восстановленной в первом приближении схеме. Верхний ряд, целиком АРУ. Первый и последний ОУ буфера. Серединка, хорошо описана в даташите на VCA610 и особо ничего там выдумывать не нужно. Средний ряд- внутренняя PLL на CD4046 и активный НЧ фильтр на LF347 второй ОУ буфер. Тут у Вас тоже не должно возникнуть вопросов. Нижний ряд - аналоговый умножитель и фильтр НЧ и ГУН CD4046. Зачем Аналоговый умножитель применил автор в качестве PD? Объясняю на словах. PD на XOR, я приводил его выходную характеристику, сплошная пила от 0 до OO и все время будет напряжение на входе VCO, а ему пофигу, генерит себе потихоньку, а мы наивно думаем, что система PLL в захвате и все у нас ОК. У аналогового умножителя совсем другая картинка, тут работает PD только в узком диапазоне от -пи до пи, остальной диапазон частот воспринимается как помеха и отфильтровывается. Выскочила PLL за эти ворота и все, авария, снимай силовую напругу. Повторяю, работает эта система PLL только в узком диапазоне, когда фазы двух гармонических сигналов сдвинуты на небольшой угол, при больших углах на выходе PD только шум. вот в этом вся фишка. |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 24-08-2011 23:48 | ||||
|
Со всем этим более менее все ясно, кроме умножителя Умножителю ведь пофиг что умножать - чтоб на выходе был сигнал близкий к ноль надо чтоб на одном входе был ноль.  рис.1 Умножение со сдвигом в 30 градусов  рис.2 Умножение со сдвигом в 100 градусов  рис.3 V(x)-10кГц V(y) - 5кГц и фазой в 150 градусов А типа средняя петля ПЛЛ плюс Умножитель будут работать в узком диапазоне? Возможно я че-то не понимаю... Хотя... щас попробую выход проинтегрировать Ну вот А)  Б) В) рис.4 Сигнал с фильтром - А)высокий V(out)при совпадении частоты и фазы, Б)И В) - низкие Да, действительно, имеется довольно резкая зависимость амплитуды выходного сигнала умножителя после интегрирования от частоты и фазы перемножаемых сигналов. Теперь вроде доходит как это может выглядеть. ============================ rem:....это были "мысли вслух" по поводу "въезда" в то о чем толкует Vitek ============================== Попробую АЧХ этой фигни построить, потом если все гуд будет - контур по вашей восстановленной схеме замучу в СПАЙСЕ ===============================  Получается что первая 4046 играет роль "фильтра", ну и еще может "задержки" , а вторая 4046 используется только как ГУН, а детектор - перемножитель, так что ли? А по поводу "фазовой" пилы на XOR Вы ничего не путаете или может не так выразились? может имелось ввиду что АЧХ XOR не так явно выражено как у перемножителя Так у второго ФД 4046 АЧХ подходящее, более того, в отличии от перемножителя, сигнал фторго ФД 4046 "знает" куда надо рулить - вверх по частоте или вниз |
|||||
|
komrad.isaev магистр Группа: Участники Сообщений: 783 
|
Добавлено: 25-08-2011 10:09 | ||||
|
ksv Зря удалили свой пост  100% попаданиеПобыли бы в моей "шкуре" |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 25-08-2011 11:43 | ||||
|
Да лучше о частотном дизеринге подумать . Вообще прикольная штука. Вот сижу и думаю как это может сказаться на работе инвертора и ИН. Похоже, если по уму сделать, все может и хорошо получиться. В двух словах суть вот в чем. Дело касается цифрового синтеза частоты. При этом мы получаем дискретную сетку частот f1, f2, ..., fn. Не всегда хватает разрешения этой сетки. Например, для простых МК выше 100 кГц сетка получается уже довольно редкая. И чем выше частота, тем хуже. Для кварца 16 МГц Fi = (8000/i) кГц, где i = 1,2,3,... Т.е. нужны дробные значения. Слышал я, что сейчас в синтезаторных делах у связистов используют для этой цели так называемый "дизеринг". Мы как-то уже и здесь чуть-чуть эту штуку затрагивали, но без конкретного результата. Поэтому напомню. Например, нам нужна частота посредине между f1 и f2. Мы какое-то время генерируем частоту f1, затем такое же время - f2. Потом опять f1 и т.д. В среднем у нас получится частота как раз посредине f1 и f2. Ну понятно, что меняя относительное время генерации f1 по сравнению с генерацией f2, мы будем получать другие (дробные) значения средней частоты между f1 и f2. Если дизеринг делать не тупо "в лоб" (сначала одну частоту, потом другую), а по-хитрому "перескакивать" между частотами (ну, например, как в PDM с диффузией ошибки и т.п.), то для многих задач такая "синтезированная частота" будет ничем не хуже, чем если бы мы ее генерировали синтезатором с более высоким разрешением (по частоте). Ну, например, по количеству импульсов это будет точно дробная частота. Так что любой частотомер покажет дробное значение. А вот как будет с ИН? Если у нас частотное регулирование мощности, то вполне "прокатит". Однозначно. Подергаемся между двумя близкими точками на резонансной кривой - и мощность получим какую-то "дробную", усредненную. А вот если резонанс держать нужно, а резонансная частота у нас посредине между f1 и f2? И добротность не сильно высокая? Быстро-быстро переключаемся между f1 и f2. Что будет? Ведь частота - это же не локальное по времени понятие! Это - среднее количество колебаний в единицу времени. Т.е. частота - это характеристика интервала времени. А мы там уже попереключались быстро туда-сюда? Частотомер строго показывает резонансную частоту. А инвертор как будет себя чувствовать? Думаю-думаю и никак не соображу. А так можно было бы отличный цифровой синтезатор сделать на одной дешевой тиньке. И все. А там, глядишь, и до чисто цифровой АПЧ уже рукой подать...  ======================== PS Вот более корректно сформулированный вопрос. Как будет чувствовать себя контур с резонансной частотой, соответствующей tрез = (t1 + t2)/2, если мы подадим на него такой сигнал, как на рисунке ниже? Будет ли ток в контуре как-то принципиально отличаться от тока, если бы мы подали чистый меандр с частотой fрез = 1/tрез ? Естественно, мы полагаем, что шаг частотной сетки все-таки не очень велик по сравнению с шириной резонансного пика. ========================== PS2 Посчитал, подумал, помоделировал в спице. Все отлично! Значит и в реале все должно работать! Амплитуда тока в контуре в резонансе практически совпадает с амплитудой тока от сигнала с дизерингом до очень больших шагов (15-20 кГц). Несколько дрожит, естественно, момент переключения ключей. Но это эффект практически не превышает эффекта от dead-time. И гораздо меньше, чем просто расстройка без дизеринга. Так что синтезатор с дизерингом на единственной простенькой тиньке вполне можно приспособить для индукционных дел. Килогерц до 300 - спокойно! Ура!  Модельки наглядные, очень простенькие. Не буду ветку засорять. А если кому лень самому - скажите. Куда-нибудь положу. |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176
|
Добавлено: 26-08-2011 00:11 | ||||
|
TO ksv Тезисы к простому микроконтроллерному инвертору (типа пред.Т.З.для меня) 1. Автоподстройка частоты путём измерения частоты свободных колебаний контура. "Пинок" контура производится в начале каждого полупериода сети Частота вычисляется по нескольким полупериодам затухающих колебаний Вычисляется так-же время затухания колебаний(Таким же? будет время нарастания) Синтез нужной частоты производится по методу дизеринга (впервые узнал из Вашего поста) 2.Регулировку мощности заменить на стабилизацию т.е. для разных нагрузок будет поддерживаться один максимально возможный (безопасный) уровень мощности (тока) 3. Стабилизация мощности (достаточно 16 уровней)производится изменением момента включения инвертора относительно нуля сети (после измерения частоты) 4.Аппаратная защита по току ключей (должна быть в драйверах) с прерыванием на микроконтроллер 5. Максимально простой пользовательский интерфейс Одна кнопка и светодиод 6.Мониторинг температуры ключей 7.Ограничение по подстраиваемой частоте-до 100 кГц ----------------------------------------------- Как минимум нужно обработать три внешних прерывания 100 гц сети ,перегрузка по току и переход нуля свободных колебаний Иметь два АЦП для температуры и интегрального(за время нарастания) тока ключей Высокой скорости вычислений и большой памяти здесь не требуется Как Вы думаете подыскать один подходящий PIC (AVR) или разбить Что бы Вы выбрали? Сколько ресурсов оставалось у AVR-ов в Вашем варианте? |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 26-08-2011 04:48 | ||||
To rost
1. На одном супер-МК это делать не стОит. Получится сложнее и дороже. 2. Оптимальный вариант для этой задачи - три МК. Два простеньких (например, ATtiny2313). Один - для PDM-модулятора, второй - для синтезатора частоты. Их лучше не мешать и ни на что другое "не отвлекать", так как оба сидят на аппаратных прерываниях и любые задержки и другие прерывания чреваты сбоями в генерации сигналов. Третий МК выбрать постарше. Но без фанатизма. Например, недорогой ATMega16. Можно и что-нибудь постарше, но смысла особого пока не видно. Этот МК "руководит" тинькам через USART, обеспечивает пользовательский интерфейс и все измерения (частота синтезатора, частота собственных колебаний контура температуру ключей, индуктора, тигля и т.д.). В нем есть 8-канальный 10-разрядный АЦП. Для температур - вполне хватит. 3. Ну эта топология пока сырая. Так, "навскидку". Здесь еще много нужно пороверить в реале. Синтезатор на днях постараюсь попробовать. Давно хотел измерение периода свободных колебаний сделать. Как analitik41 делал - по нескольким периодам. Может немножко умерю свои амбиции по частотному диапазону... Тогда все сильно упростится. Ну а там уже, глядишь, и станет понятна окончательная топология модуля управления. Ну а если упростить: низкие частоты, синтезатор без дизеринга, фазовая регулировка мощности (по сети, без PDM), то, возможно, даже и одна ATMega16 справится. Хотя отказываться от повышенных частот и PDM, ИМХО, не стоит. И размеры, и мощность, и КМ... Да и удовольствия гораздо меньше получается. Но это, конечно, рассуждения для лабораторного инвертора. Если же для мини производства, то там еще и другие критерии вступают в силу. Более важные и прагматичные. Тут уже только Вам решать. |
|||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150
|
Добавлено: 26-08-2011 07:18 | ||||
|
Automatic Frequncy control system REVISION2 Для сравнения в симуляторе выложил и облегченную версию.  Система Автоматического регулирования частоты использует PD1 4046 Исключающее ИЛИ в обоих петлях. Активные 2-го порядка PI регуляторы, используются в качестве ФНЧ 1 и ФНЧ2. Используемые активных фильтров дает общее высокое усиление петле фазовой автоподстройки и обеспечивает хорошее качество отслеживания с минимальными статическими ошибками фазы, Общая цепь АПЧ может быть смоделирована как PLL система 4-го порядка и подтверждена ее работоспособность во всем рабочем диапазоне. Фактическая реализация схемы приведена выше. The automatic frequency control system employed Type 1 Exclusive-Or phase detectors in both loops. Active 2nd order PI controllers where employed as the loop filters in LPF 1 and LPF 2. The use of active loop filters provided the necessary high gain to the loop and ensured good tracking performance with minimal static phase error. The total loop can be modelled as a 4th order PLL system and was found to be stable over the entire operating range. The actual circuit implementation is shown….. |
|||||
|
spawnvell Группа: Участники Сообщений: 1 |
Добавлено: 26-08-2011 10:56 | ||||
Добрый день! Именно по таким ценам мы и продаём Селем УЖЕ в России, с НДС, с таможней и т.п! Вообще надо сказать, что мы пока ещё единственные представители фирмы Celem в нашей стране. В качестве доказательства можете найти нас на страничке контактов Celem: http://www.celem.com/index.aspx?id=2848 По скольку в Селеме нет русскоязычного персонала, то наша организация оказывает и техническую поддержку всего оборудования. По поводу сроков, это действительно болезненная тема. Дело в том, что Celem по сути "Институт по изучению индукционного нагрева" и производство с отделом сбыта находится совершенно в разных местах, что приводит к разногласию работы этих отделов. Надо сказать что сроки изготовления у них относительно небольшие. Партию в 1000 шт однотипных конденсаторов изготавливают и упаковывают в течении недели. Как всегда есть одно "НО" - запатентованный материал из которого делается конденсаторы, частично поставляется из Франции (восновном это касается CSP-серии), что увеличивает сроки производства как минимум на 2-3 недели. А Дакпол вот уже как года 1,5 не имеет своего Российского офиса, отсюда и завышение цен. |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176
|
Добавлено: 26-08-2011 12:31 | ||||
|
To ksv Можете раскрыть Ваше стремление работать на высоких частотах? Какой предел Вы хотите достигнуть? Для левитационных плавок это не надо (Наверное оптимальным решением будет двух-частотный индуктор ) Для получения индукционной ВЧ плазмы .там частоты от 2 мгц и мощности от 2 квт (на транзисторах получить сложно и дорого) Для ультразвуковых технологических процессов так они в диапазоне 18-100 кгц (правда у меня была задача:сделать крошечный УЗ реактор на 530кгц для воды ) |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 26-08-2011 14:01 | ||||
|
Конечно, для тигельной плавки сотен грамм металла слишком высокие частоты не нужны. До 100 кГц - за глаза хватит. Но мне инверторы нужны для решения лабораторных задач. Причем - очень разнообразных. Среди них, в частности, такие. 1. Небольшие графиторые трубчатые нагреватели (толщина стенки трубок - от 1 до 3 мм). На низких частотах они греются плохо. 2. Нагрев и плавка небольших образцов (порядка куб.см). Там миниатюрные тигелечки и индукторы несколько витков. 3. Кстати, про левитационную плавку. Для устойчивой левитации я использую небольшие индукторы с противовитком. Противовиток резко уменьшает индуктивность индуктора (до долей мкГн). Поэтому даже с батареей 1.5 мкФ (72 конденсатора по 0.022 мкФ) частота уходит за 200 кГц. А куда еще увеличивать батарею? И так нехилая. Других конденсаторов, к сожалению, нет и пока не предвидится. Хорошо хоть таких есть мешок. А если увеличивать размеры индуктора, то сразу требования к мощности возрастают. Уже со своими тараканами... А так мне вполне хватает 1-2 кВт. Есть еще ряд задач, для которых нужны частоты выше 100 кГц. Но эти задачи не связаны с индукционным нагревом. Поэтому я стараюсь не снижать верхний предел рабочей частоты без серьезных на то оснований. В конце концов хочется сделать небольшой, достаточно универсальный и удобный в работе инструмент (прибор) - лабораторный инвертор. В принципе макеты, которые у меня есть, так или иначе эти функции уже выполняют. Но для "завершенки" неплохо было бы сделать последний шаг - добавить надежную широкодиапазонную АПЧ. Поэтому иногда "вздрагиваю" и начинаю о ней думать. А остальные задачи, связанные с разработкой лабораторного инвертора, какие-то уже совсем рутинные, чисто технические и скучные.=========================== А для частот выше мегагерца я планирую использовать другие инверторы (класса Е). Тем более там большие мощности не нужны (сотни ватт). И главное - автономное питание. Всего 12/24/48 В! До нескольких МГц вполне работают обычные MOSFETы. Вот как раз этой осенью собираюсь ими конкретно заняться. Но это тоже для плазмохимии. Не для ИН. ========================== PS Вообще мне (абсолютно интуитивно) кажется, что в наших делах есть какое-то фундаментальное соотношение частота-размеры-мощность. Наверное есть - нужно как-нибудь подумать на досуге. Или почитать классику... Для лабораторных задач уменьшение размеров образца - естественный и традиционный путь. Отсюда - уменьшение размеров индуктора -> уменьшение объема поля -> уменьшение требуемой мощности для создания этого поля, но, естественно, увеличение резонансной частоты. Из-за скинов и маленьких объемов поля (индуктивности). Это и есть расплата. |
|||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150
|
Добавлено: 26-08-2011 17:51 | ||||
 to vanderber: привел пример, где аналоговый умножитель может быть очень полезным, в резонансном состоянии при фазовом сдвиге pi/2 между током и напряжением в контуре ,будет работать такая схема.  а эта схемка показывает кольцо ФАЧ, как его видит автор. |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 26-08-2011 18:52 | ||||
|
То rost Это только микропроцессоры мешает работе на 400-600КГц а так на пример киловаттная установочка на UC3825 работает без проблем а все детали втрое меньше . Правда конденсаторы надо хорошие а так еще остается запас по частоте .Нашел старую картинку http://www.failiem.lv/down.php?i=kroccei&n=698.gif синий сигнал после GDT на частоте где то 980Кгц в основе генератор UC3825 .Если такие фронты при МГц то на 600КГц получается спокойный штатный режим .На маленькую мощность можно и АПЧ построить на той же 3825 . |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176
|
Добавлено: 26-08-2011 20:13 | ||||
|
To wmex Я понимаю Ваш восторг по поводу UC3825 т.к. с неё начинал делать резонансные инверторы.За 7лет их было изготовлено(на разные частоты и мощности) примерно 600 шт Если хотите могу выложить пару схем образца 1997г Но на сегодняшний день UC3825 не вариант Вот образцы большой но прошедшей любви к UC3825 полумостовой инвертор напряжения (послед.-парал. контур)66кгц 2квт  А вот другой 1мгц 200вт пуш-пул на парал.контур  Были варианты для ультразвуковых нагрузок Моя ошибка в том что слишком долго "топтался" на этой микросхеме |
|||||
|
wmex гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 181 |
Добавлено: 26-08-2011 22:59 | ||||
|
Разговор то не о UC3825 а про частоту .Мне показалось что Вы как то с опасением смотрите на частоты выше 100КГц .Конечно если делать 5-8-10Квт то может и так но около киловатта думаю даже лучше или же у Вас ест с этим нехороший опит о котором Вы не упоминайте ? Вот думаю я с этим МГц еще намучаюсь потому что и мощности надо намного больше киловатта . |
|||||
|
rost гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 176
|
Добавлено: 27-08-2011 01:00 | ||||
Смотрю исключительно из целесообразности и затрат если задача решается на 44 кгц зачем стремиться решать на 440 Если задача легче решается на лампе зачем мучить себя и транзисторы Впрочем это опять к целесообразности либо процесс либо результат |
|||||
|
ksv магистр Группа: Модераторы Сообщений: 1481
|
Добавлено: 27-08-2011 04:44 | ||||
To rost
===================== Примечание С Вашего позволения я чуть поправил ссылки на картинки в Вашем посте. Лучше вставлять превьюшки картинок, т.к. большинство серверов удаляет картинки, если какое-то время к ним нет обращений. Жалко, если такие красивые картинки станут недоступны. А с превьюшками обращения есть при каждой загрузке страниц. Поэтому картинки будут долго жить (пока жива будет эта ветка). ===================== Извините, за нескромный вопрос. Если ничему не противоречит, не могли бы Вы немножко подробнее рассказать о второй конструкции (push-pull на 1 МГц). Схему, пару ракурсов компоновки, несколько строк комментариев и т.п. Реальных конструкций из этой ниши здесь кажется еще не было. Думаю многим это было бы интересно. Если, конечно, это не нарушает каких-нибудь корпоративных и других норм. =====================
|
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 27-08-2011 13:25 | ||||
|
To Vitek Вот что получилось на вскидку по схеме
  Вроде как-то работает, но нужны уточнения от Вас - тип контура, частота контура ну и т.п., что не верно... Доделаем, скину файлы модели ================= немного изменил параметры Похоже что дополнительные линии задержки вообще не нужны |
|||||
|
Vitek гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 150
|
Добавлено: 27-08-2011 16:28 | ||||
|
to vanderber: Заработала схемка, спасибо за поддержку! Очень красивые диаграммки. 1. Мне кажется, что на общих входах ОУ фильтров должно быть VCO(мах)/2. 2. На этом этапе предлагаю придерживаться заявленных параметров в диссертации.  т.е PLL должен работать от 100кГц до 200кГц. А менять частоту предлагаю следующим способом, может таблично задавать параметры L2, а может по формуле, но постараться заставить работать PLL, во все заявленном диапазоне.  Очень хорошо, что заработала PLL и без задержки в реальных инверторах она существует и ее значение зависит от многих факторов, а так имеем хороший задел. |
|||||
|
Gosha_dram Группа: Участники Сообщений: 4 |
Добавлено: 27-08-2011 16:59 | ||||
|
Здравствуйте! Можно регулировать мощность на входе инвертора симистором? Симистором будет управлять МК с ШИМом синхронизированным с переходом через ноль. |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 27-08-2011 17:27 | ||||
|
To Vitek Просто я давненько этот дисер читал да и урывками, поэтому по дисеру полагаюсь на Вас (отдельные моменты могу перечитать) - так быстрее будет, а то поиск моделек элементов и настройка всей модели тоже время занимают. Моделька пока для двух вариантов порядка 108 кГц и 280 кГц. Частотные параметры сильно зависят от согласующего трансформатора в представленных модельках качественно транс близок к реальному трансу, но количественно - необходимо либо с реального транса данные брать, либо взять параметры материала сердечника, скажем у ЭПКОС и в их же симуляторе (вроде у ЭПКОС он есть) трансов произвести расчет индуктивностей намагничивания, рассеяния и числа витков. И эти данные внести в модель всей установки. Тогда она близка будет к реальности. Ну а сейчас можно лишь сказать что работает. Еще, о правильности работы можно судить по входным напряжениям ГУНов (Vcontrol1 и Vcontrol2), но тут я не знаю правильные они или нет. Вечерком гляну дисер по этому поводу и погоняю, как Вы предложили, с изменением индуктивностей для проверки частотного диапазона. |
|||||
|
Irenchik гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 143 
|
Добавлено: 27-08-2011 19:59 | ||||
НЕ-а! |
|||||
|
ostap гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 201 
|
Добавлено: 27-08-2011 20:04 | ||||
Привет. А так можно ?  |
|||||
|
vanderber магистр Группа: Участники Сообщений: 624 |
Добавлено: 27-08-2011 20:09 | ||||
|
Привет Irenchik и ostap To Vitek Проверил зависящим от времени резистором (R=1m+2*tanh(1k*time)) - эквивалентом нагрузки, Частота меняется от 70к до 280к - точнее сказать в спектре появляется составляющая на 70к но резонанс держит. Щас попробую с нелинейным индуктором |
| Страницы: << Prev 1 2 3 4 5 ...... 111 112 113 ...... 196 197 198 199 Next>> |
|
| Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Электроника и Электротехника / Индукционный нагрев металлов. |