Индукционный нагрев металлов.

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Электроника и Электротехника / Индукционный нагрев металлов.

Страницы: << Prev 1 2 3 4 5  ...... 135 136 137  ...... 196 197 198 199 Next>> новая тема

Автор Сообщение

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 624
Добавлено: 29-10-2011 15:49
В данном случае не рассматриваются понятия плохая-хорошая контора или плохой-хороший транзистор. Он просто другой и для другого предназначен. В данном случае надо брать то, что подходит под Ваши нужды.
Обратите внимание на его параметры.
Например
Diode Characteristics
trr Reverse Recovery Time ––– 570 860 ns
Для транзистора с таким диодом на частоте 200 килогерц я бы сформировал траекторию тока в обход этого диода - один (шотки) поставил бы встречно, а другой (ультрафаст, у которого trr порядка 30 наносекунд) параллельно.
Это позволило бы транзистору, образно говоря, уменьшить его "инерционность" и держать токовый удар между стоком и истоком без "просадки" (Как боксер которого бьют, а он ни шагу назад не отступил) А при времени trr 570-860 ns наш боксер будет не только отступать, он попросту "вылетит за пределы ринга"

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 29-10-2011 20:50
А почему дремучие? Устарели что-ли? IRF вроде хорошая контора...

Нормальные транзисторы, скорее не правильная работа, транзисторы должны выключаться в точке минимального тока, иначе будут большие мгновенные мощности, при 20А мгновенная мощность 20*310=6 кватт, в сварочных инверторах ставят снабберы, тут конденсатор играет роль снаббера, но он маловат, надо не менее 5-10нф, но параллельно транзистору такой не поставишь, иначе во время включения летят транзисторы. У Вас ток в резонансе может достигать 20А. Резисторы снаббера ватт на 50 (я ставил параллельно 5шт 10 ватных на сварочном инверторе, и греются, как черти, надо обдувать)
И мне кажется, на одном витке индуктора не получите большей мощности, хотя бы с тех соображений, индуктивность инвертора должна, хотя бы раз в 5 выше индуктивности подводящих штанг. Опыта в постройке инверторов у меня нет, это первый, и я пошел другим путем (я строю инвертор 33 витка, в два слоя витки, частота 20 кгц и не последовательный, а параллельный контур). Вот расчет моей схемы.


магистр
Группа: Участники
Сообщений: 624
Добавлено: 29-10-2011 21:21
Да никто и не говорит что они ненормальные (в умелых руках и x..й - балалайка). Просто обращаем внимание товарища на подводные камни.
derba расчет можно прокомментировать?
и второе - когда Вы говорили про выключение транзисторов в точке минимального тока - это очем? У Кубрикова схема ksv и для нее такое выключение опасно с такими транзисторами. Но это не значит что его нельзя делать, это значит что здесь свои подводные камни возникают и их надо учитывать.
Ну например, (снова к нашим баранам), интригующее чтиво про то когда выключать транзисторы

"Определение оптимального тока коммутации транзисторов инвертора напряжения в установках индукционного нагрева."
Рассмотрены коммутационные процессы в инверторе напряжения при значительном индуктивном рассогласовании и в околорезонансном режиме. Предложен способ определения оптимального тока коммутации силовых транзисторов, при котором потери в ключах обусловлены только перезарядом их проходных емкостей.
В этой статье говорится о том, что:
транзистор выключают тогда, когда ток протекающий через него стал равен величине которая необходима только для обеспечения заряда его проходной емкости (не больше и не меньше, а оптимально).
А другой транзистор включают тогда, когда процесс разряда его проходной емкости завершен.(1)

Таким образом получается, что через полупроводниковую структуру транзисторов , при таком управлении, ток не течет и равен нулю, а протекает ток от одной емкости транзисторной структуры к другой, динамически перезаряжая их. Хотя на осциллограмме при этом мы будем видеть что ток через транзистор течет и с этой точки зрения коммутация идет не в нуле тока через транзистор. Этот ток, который мы будем видеть - это ток перезарядки емкостей транзисторов. И потери в транзисторах будут обусловлены только этим током.
Вот и получаем чисто реактивный ток - как бы кажется что он течет, а на самом деле не течет, а только перезаряжает емкости.

Но это, как бы, "квазиреактивный" ток, который мы поддерживаем динамически переключением транзисторов в правильные моменты времени. И вот почему.

Если представить мысленный эксперимент что мы пометили электроны, составляющие ток обмена между проходными емкостями (от как его называть-то правильно ), то, скорее всего, через некоторое время мы их обнаружим и в нагрузке, и на пути назад к источнику.

многие этот мтериал тут упоминали, последний раз ShN, но видимо никто не читает... всем поХ.
И еще

"Адаптивный алгоритм самовозбуждения транзисторного инвертора напряжения для установок индукционного нагрева"

Если Вы это имели ввиду, когда говорили о минимальном токе, тогда к вам просьба исправить слово минимальный на оптимальный.
Если не об этом, тогда просьба уточнить о чем, иначе мы запутаем товарища Кубрикова и многих других (мне, в том числе, становится непрозрачно ясно о чем вы говорите).
==================================================
(1) - именно это и отслеживает драйвер от HEX. И включение транзистора идет именно в нуле напряжения на этом транзисторе (точнее говоря на его проходной емкости ноль напряжения, значит и на транзисторе тоже ноль), так как емкость, как известно, заряжается конечно током, но заряжается она до напряжения к ней приложенного. Поэтому если на емкости есть напряжение - значит она не разрядилась и транзистор включать нельзя - будут необоснованные потери в "кривыми руками" сделанном резонансном инверторе напряжения (ну или спустя рукава, если угодно ).

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 29-10-2011 22:58
Да никто и не говорит что они ненормальные (в умелых руках и x..й - балалайка). Просто обращаем внимание товарища на подводные камни.
derba расчет можно прокомментировать?
.

А что комментировать? Первое: расчет трансформатора. У меня кольца 3 шт.
К90*50*12. по расчету мин. Частота- 6 кгц. (Витки уже намотаны, но инвертор оптимально 20 кгц), учитывая размер колец, то с такими витками будет выдавать до 6 кватт мощности и с такими параметрами.
Т.е. Силовой трансформатор, первичка 38 витков, вторичка (у меня не 1 виток вторички, как у вас, а 12 витков, у меня параллельный резонанс, соответственно надо и больше напряжение на индуктор, примерно в 10 раз, (у меня в 12 раз) ). К использования трансформатора, это имеется индуктор, Это значит: на 1 А на индукторе, а передается на образец 0.75А , при к трансформации равном 1 (это же не идеальный трансформатор вот и получается, 0.75).
. V на индукторе, (немного не правильно, но рассчитывал для себя), это примерно так, на 1 вольт/виток на индукторе, на образце будет меньше, соотв.при 53 вольт на индукторе - 46 только идет на нагрузку. Р на индукторе 2352 ватта, это мах. мощность, которую можно снять на образце. Без нагрузки у меня ток с инвертора 1-2 А, а на контуре порядка 20-30А, но при нагрузке токи 58А, что с трансформатора, что в контуре индуктора токи равны. Токи тут меньше, чем у Вашей схемы, и по этому диаметр трубок, это сечение трубки, когда она сильно греться не будет (у меня не будет водяного охлаждения, по моей схеме это не нужно). 33 витка - количество витков индуктора. С 1.44, это емкость при резонансе (L=43 индуктисность инвертора в МкГн). Естественно в нагрузке индуктивность падает (металлоискатели на биениях за счет этого работают), будут так же корректирующие конденсаторы. У меня расчеты или на pascal иди Delphi
58А с инвертора и на индукторе, в принципе не верно, ток с инвертора будет меньше, я просто сделал запас.




магистр
Группа: Участники
Сообщений: 624
Добавлено: 29-10-2011 23:13
Не, погодите,
Силовой - это типа согласующий.
Это значит: на 1 А на индукторе, а передается на образец 0.75А

Это с индуктора на нагреваемую, скажем, болванку.
Так, тогда все понятно.
С токами все понятно. в последовательном они больше.

Но
L=43 индуктисность инвертора в МкГн
это как? Мож индуктивность индуктора?
Да понятно что модуль расчета есть, я спросил не о величине индуктивности.
А вы мож выложили бы програмку сюда с описанием и каментами (ну там типа какие ограничения есть), если не жалко , людям сгодится и Вы, потом может, по результатам тестирования доделали бы лучший вариант (если желание будет). Ну это я так предложил, это Вам решать. Извините, если что не так сказал (была непонятка, теперь прояснилось немного о чем Вы говорите)
===============================
P.S. И потом, у Вас частота 20 килогерц, а у Кубрикова 200 килогерц, и я так понял это нижняя частота, а он хочет еще больше частоту, так что те транзисторы, что он выбрал без обвязки из диодов я бы не ставил, да и вообще такие не ставил бы (у них другая сфера применения), чтобы избежать "гемора"

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 29-10-2011 23:23
Не, погодите,
L=43 индуктисность инвертора в МкГн


Правильно, индуктора.
Сразу не понял, что я оговорился.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 01:12
А вы мож выложили бы програмку сюда с описанием и каментами (ну там типа какие ограничения есть), если не жалко , людям сгодится и Вы, потом может, по результатам тестирования доделали бы лучший вариант (если желание будет).

Я рассчитываю методом Эйлера, рассмотрим схему,
U-напряжение с генератора в определенный момент времени
Uc-напряжение на конденсаторе
I-ток через контур.

Ток через цепочку равен: I:=I+(U-Uc)*dT/L;
Uc:=Uc+I*dt/С, dt выбирается как можно меньше, затем заново считаем, с новыми значениями U, Uc и I.
Можно ввести резистор в схему, тогда I:=I+(U-I*R-Uc)*dt/L. Метод оч. точный.(несколько сот миллионов вычислений для компа-ерунда)
Т.е. у меня математическая модель процессов, такой метод используют в симуляторах.

DT__=1e-9;
Т.е. dT=10-9 (1 нсек)

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 05:08
Еэх! Ночью выпал первый снег. Мороз и солнце! Зима пришла, однако. И первый гололед... Хорошо, что воскресенье - первый "естественный отбор безбашенных" пройдет в "легкой форме".

======================================
To derba

Интересно, а почему Вы не используете для моделирования готовые симуляторы (например, бесплатный LTspice)? И алгоритмы там "обкатанные" огромным количеством пользователей. И сервис... На русском языке книжечка неплохая у В.Володина недавно вышла "LTspice: компьютерное моделирование электронных схем". Можно очень быстро "въехать". Считай - не хочу!

А в чистом методе Эйлера ошибка накапливается, кроме того, он не очень хорош для "жестких" систем. Для простого контура, конечно, особых проблем нет, но если рассмотрите полную нагрузку с несколькими (существенно различными) характерными временами, боюсь серьезных проблем с обоснованием результатов не избежать.

========================================

To Кубриков

Я же вроде писал Вам по e-mail (где-то летом, кажется) что с такой нагрузкой будут проблемы? Все-таки решили попробовать. Ну что же, личный опыт - штука незаменимая. В общем-то ребята и derba, в частности, Вам уже почти все рассказали. Но, давайте еще раз "пройдемся" в целом по проблеме чуть подробнее.

Для начала давайте разделим инвертор (это все, что до согласующего транса) и нагрузку (это - согласующий транс и все что после: конденсаторная батарея, индуктор и образец в нем). Оставим вопросы коммутации и качества транзисторов теоретикам. В данном случае это почти не играет никакой роли. С прикладной точки зрения вполне допустимо рассматривать такой инвертор просто как мощный генератор высоковольтных импульсов с достаточно низким выходным сопротивлением. Импульсы от 0 до +310В для полумоста и от -310В до +310В для моста. В Вашем случае скважность импульсов не меняется. Имеем (почти) меандр, частоту которого можно изменять в пределах от десятков до 2-3 сотен кГц. Теперь сосредоточимся конкретно на нагрузках.

1. Первая вещь (надеюсь, совершенно очевидная для любого экспериментатора) - ни один, даже самый совершенный генератор, не будет работать на произвольную нагрузку. При "малой" нагрузке генератор будет недогружен и Вы не получите требуемой мощности. Фактически просто не хватит напряжения генератора. И наоборот, при "большой" нагрузке генератор окажется перегруженным (грубо говоря - не хватит тока). В фирменных инверторах сработает защита, а в том, который используете Вы, скорее всего раньше "сработают ключи", чем автомат. С таким инвертором просто нельзя экспериментировать в таком широком диапазоне изменения нагрузок, как Вы делаете. Либо ставьте защиту. Я сам по навности, несколько поддавшись давлению "инжэнэров-теоретиков", пожег кучу ключей в сентябре. Пока в конце концов не отделил "мух от котлет". В данном случае - инверторы от нагрузок. Ну и, естественно, для экспериментов с сильно разными нагрузками работать без защиты получается уже дороговато. Поставил поцикловую токовую защиту - заметно "экономит" транзисторы.

2. Теперь конкретно о Вашей нагрузке. Если Вас не смущает добротность нагрузки на уровне 0.5, то лучше поступить следующим образом. Снимите частотную характеристику нагрузки экспериментально при малых рабочих напряжениях инвертора. В широком диапазоне изменения частоты. Желательно запитать инвертор от источника с электронной защитой на уровне нескольких ампер. Сами ее посмотрите и нам покажите. Скорее всего мы увидим, что такая нагрузка не заслуживает высокого звания "колебательный контур". Вы просто нагрузили свой генератор почти на чисто емкостную нагрузку. Причем, весьма нехилую для этого генератора. Я даже уже и не говорю о почти нулевом кпд нагрева образцов в такой системе, если чудом "прорветесь"...

3. По поводу оценок индуктивности. Повторюсь. Оперируя индуктивностями порядка единиц - десятков нГн, Вы должны детально учитывать геометрию всех проводящих элементов конструкции. В том числе и шины конденсаторной батареи, включенные последовательно в контур. Это весьма сложное моделирование. Поэтому проще и надежнее определить резонансную частоту экспериментально. Т.е. идем к пункту 2. А, работая с дискретными моделями индуктивностей, Вы получаете в лучшем случае оценку с точностью до порядка. Для определения резонансной частоты (если она здесь и будет как-то выражена) этого мало.

4. Ну и наконец, я же в письме советовал Вам для создания полей в малых объемах использовать ферромагнитные концентраторы. Зря не подумали в этом направлении. Для индукционной пайки миниатюрных деталей такой подход успешно используется. Вы бы уже решили свою задачу. И проще, и на этом (уже имеющемся) оборудовании, и при сравнительно низких частотах. Без привлечения высокочастотных, гораздо более мощных инверторов и специальных компенсирующих конденсаторов.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 30-10-2011 11:46
А вот и автор
Вот не пойму я людей, которые зададут вопрос, а после получения ответа начинают этот самый ответ оспаривать. Для чего, спрашивается, Кубриков советовался?
=======================
PS
Кстати, ферритовый концентратор, для точечного нагрева самое то. Особенно, если взять что-нибудь типа феррита от "строчника" из двух П-образных половинок, два торца склеить, а а два других заточить под усеченный конус, ну или просто пропил организовать. Например вот так:

Только тут начинаются проблемы с охлаждением феррита, но так-как г-н Кубриков термист, я думаю, он что-нибудь придумает.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 14:13
Замечательная картинка! Кстати в такой нагрузке вполне можно обойтись и без согласующего трансформатора.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 235
Добавлено: 30-10-2011 14:25
аналогично

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 14:52
Такой вопрос есть конденсаторы на 0,1мкФ 2000В их можно в параллель поставить В две планки по 9 штук вместо 0,033мкФ 2000В как как показано здесь http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 14:59
Можно. Их можно поставить и поменьше штук. Только учтите, что, хотя рассеиваемое конденсаторами тепло зависит от размера его "тушки", но 0.1 мкФ будет рассеивать совсем не в три раза больше, чем 0.033 мкФ. Поэтому емкость батареи одной и той же реактивной мощности, набранная из 0.1 мкФ, в общем случае получится больше, чем емкость батареи из 0.033 мкФ. Насколько - нужно смотреть уже конкретные конденсаторы. Но, если Вы не привязаны жестко к определенной частоте это не так важно.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 15:25

To derba

Интересно, а почему Вы не используете для моделирования готовые симуляторы (например, бесплатный LTspice)? И алгоритмы там "обкатанные" огромным количеством пользователей. И сервис... На русском языке книжечка неплохая у В.Володина недавно вышла "LTspice: компьютерное моделирование электронных схем". Можно очень быстро "въехать". Считай - не хочу!


Я первую свою схему собрал в 1976 или 77 году, когда и компьютеров и не было, а программируемые калькуляторы были МК61 (105 шагов программирования), затем синклер (basik), и остановился на pascal. Насчет ошибки, не так она и накапливается, обічно при росте значения функции ошибка имеет один знак, при уменьшении - другой, и они компенсируют друг-друга. Насчет симуляторов: Одно время пробовал, я поставил Windows 2007? а там pascal не работает, пришлось осваивать, но сейчас перешел на XP, мне удобнее на pascal. Сила привычки, я даже предпочитаю работать в Lauout 3 версии, хотя есть и 4 и 5.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 15:31
Можно. Их можно поставить и поменьше штук. Только учтите, что, хотя рассеиваемое конденсаторами тепло зависит от размера его "тушки", но 0.1 мкФ будет рассеивать совсем не в три раза больше, чем 0.033 мкФ. Поэтому емкость батареи одной и той же реактивной мощности, набранная из 0.1 мкФ, в общем случае получится больше, чем емкость батареи из 0.033 мкФ. Насколько - нужно смотреть уже конкретные конденсаторы. Но, если Вы не привязаны жестко к определенной частоте это не так важно.

Просто есть в наличии у меня конденсаторы CBB81 номиналом 0,1мкФ а конденсаторы номиналом 0,033мкФ нужно будет заказывать и ждать пока привезут. Если взять суммарную емкость то что по описанию то она 1,782мкФ а с конденсаторами на 0,1мкФ она будет 1,8мкФ вроде бы не слишком отличается но тут я уже не знаю как быть.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 15:51

Просто есть в наличии у меня конденсаторы CBB81 номиналом 0,1мкФ а конденсаторы номиналом 0,033мкФ нужно будет заказывать и ждать пока привезут. Если взять суммарную емкость то что по описанию то она 1,782мкФ а с конденсаторами на 0,1мкФ она будет 1,8мкФ вроде бы не слишком отличается но тут я уже не знаю как быть.

Тут играет роль допустимый ток через конденсатор, тут будет ток в 3 раза больше. Я больше 2 А на конденсатор не беру.
Вот 2 программки для расчета трансформаторов. Тут запоминается ранее введенная информация (Создается текстовый файл). Тут немного не точность, напряжение выброса я назвал напряжение питания + ЭДС самоиндукции, просто символов ограниченно.
http://ifolder.ru/upload/?session=0faf0d4cfd9172b8cfe2d766826b99d9

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 16:36

Просто есть в наличии у меня конденсаторы CBB81 номиналом 0,1мкФ а конденсаторы номиналом 0,033мкФ нужно будет заказывать и ждать пока привезут. Если взять суммарную емкость то что по описанию то она 1,782мкФ а с конденсаторами на 0,1мкФ она будет 1,8мкФ вроде бы не слишком отличается но тут я уже не знаю как быть.

Тут играет роль допустимый ток через конденсатор, тут будет ток в 3 раза больше. Я больше 2 А на конденсатор не беру.
Вот 2 программки для расчета трансформаторов. Тут запоминается ранее введенная информация (Создается текстовый файл). Тут немного не точность, напряжение выброса я назвал напряжение питания + ЭДС самоиндукции, просто символов ограниченно.
http://ifolder.ru/upload/?session=0faf0d4cfd9172b8cfe2d766826b99d9

Спасибо за программу но так как я только начинающий радиолюбитель то прошу помощь по данному вопросу конкретно. Так как программа просит меня ввести данные dB-индукция насыщения этого я не знаю потому что делаю клона по этому описанию http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php и поэтому спрашиваю на счет конденсаторов. Извините но все таки конденсаторы емкостью 0,1мкФ на 2000В можно будет поставить в параллель по 9 штук в 2 планки?
Заранее спасибо Вам за конкретный ответ по этому вопросу.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 16:57
Спасибо за программу но так как я только начинающий радиолюбитель то прошу помощь по данному вопросу конкретно. Так как программа просит меня ввести данные dB-индукция насыщения этого я не знаю потому что делаю клона по этому описанию http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php и поэтому спрашиваю на счет конденсаторов. Извините но все таки конденсаторы емкостью 0,1мкФ на 2000В можно будет поставить в параллель по 9 штук в 2 планки?
Заранее спасибо Вам за конкретный ответ по этому вопросу.

Индукция насыщения, это можно сказать так: величина магнитного поля, которое выдерживает сердечник, если далее повышать магнитное поле сердечник войдет в насыщение, т.е. проницаемость станет настолько мала, что это все равно , что намотки на деревянном сердечнике (вход в насыщение обычно кончаются сгоранием силовых транзисторов). Это справочная величина, для ферритов обычно от 0.2 до 0.4 (ставте 0.2, не ошибетесь ) Т.е. рассчитали частоту к примеру: 50 кгц, это значит, что трансформатор может работать от 50 кгц и выше, но чем ниже частота, тем лучше, и КПД выше, и динамические потери ниже. А на другую, более высокую частоту надо витков меньше, значит меньше мотать, меньше материалов, меньше кольца при той же мощности.
Насчет конденсаторов, какой ток будет идти? (сколько витков на первичке солласующего трансформатора, какой ток потребления?)

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 17:10
Спасибо за программу но так как я только начинающий радиолюбитель то прошу помощь по данному вопросу конкретно. Так как программа просит меня ввести данные dB-индукция насыщения этого я не знаю потому что делаю клона по этому описанию http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php и поэтому спрашиваю на счет конденсаторов. Извините но все таки конденсаторы емкостью 0,1мкФ на 2000В можно будет поставить в параллель по 9 штук в 2 планки?
Заранее спасибо Вам за конкретный ответ по этому вопросу.

Индукция насыщения, это можно сказать так: величина магнитного поля, которое выдерживает сердечник, если далее повышать магнитное поле сердечник войдет в насыщение, т.е. проницаемость станет настолько мала, что это все равно , что намотки на деревянном сердечнике (вход в насыщение обычно кончаются сгоранием силовых транзисторов). Это справочная величина, для ферритов обычно от 0.2 до 0.4 (ставте 0.2, не ошибетесь ) Т.е. рассчитали частоту к примеру: 50 кгц, это значит, что трансформатор может работать от 50 кгц и выше, но чем ниже частота, тем лучше, и КПД выше, и динамические потери ниже. А на другую, более высокую частоту надо витков меньше, значит меньше мотать, меньше материалов, меньше кольца при той же мощности.
Насчет конденсаторов, какой ток будет идти?

На счет тока я затрудняюсь сказать но все должно быть как и в этом описании http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php то есть установка будет работать до 2-х киловатт в непрерывном режиме и до 4-х киловатт в кратковременном.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 17:39

На счет тока я затрудняюсь сказать но все должно быть как и в этом описании http://www.icct.ru/Practicality/Papers/05-07-2010/Invertor-02.php то есть установка будет работать до 2-х киловатт в непрерывном режиме и до 4-х киловатт в кратковременном.

Прикинем:
Итого 4 кватта, мост,
4000/310=13А действующего, учитывая потери, будем считать 15А.
15А в первичке, первички 20 витков, вторички 1, значит по первичке будет 15*20=300А.
В схеме 54 батареи.(300А, однако, не зря водяное охлаждение)
Итого при мах. нагрузке через конденсатор течет ток 300/54=5.5А
При номинальной (2кватт): чуть меньше 3А, это, наверное предел, нельзя ставить меньшее количество. (я стараюсь больше 2А вообще не загонять в такой режим).

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 18:00
and437, батарея конденсаторов здесь делается не для того, чтобы набрать определенную емкость, а для того, чтобы набрать реактивную мощность, которую эта батарея может прокачивать. Она зависит от множества факторов: от тангенса угла потерь конденсаторов, от компоновки и способа охлаждения батареи и от добротности нагрузки. Обычно батарея делается с запасом.

Простейший способ оценить количество конденсаторов, из которых нужно набрать батарею, только что Вам привел derba. Это оценка по току (2-3 ампера на конденсатор). Более корректная оценка - по мощности. Если брать высоковольтные полипропиленовые конденсаторы (типа CBB-81), то тангенс потерь у них порядка 0.001, а тепловая мощность, которую они могут рассеивать при естественном охлаждения - порядка 1 Вт на конденсатор.

Считаем. 18 конденсаторов по 0.1 мкФ могут рассеивать порядка 18 Вт тепловой мощности. Делим это на тангенс угла потерь - получаем порядка 18 кВА реактивной мощности. При "среднепотолочной" добротности порядка 10-20, мы получим 0.9-1.8 кВт в образце. Т.е. до уровня порядка 1 кВт, такая батарея еще не будет сильно греться. Но выше - уже вполне будет.

Поэтому совет такой - ставьте пока то что есть. Начинайте работать. Если конденсаторы будут сильно греться - поставьте вентилятор для их обдува. Раза в два спокойно поднимитесь по мощности еще. Но сразу же закажите штук 50-60 конденсаторов 0.033-0.022 мкФ. Это на будущее, когда перейдете на бОльшие мощности.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 58
Добавлено: 30-10-2011 18:18
to ksv и звените что переспрашиваю. Как я понял что быстрая защита генератору очень нужна, особенно если нагрузка разная и меняется. Так не лучше сделать блок питания генератора со стабилизацией тока и токо ограничением это по сути тоже защита которая будит подбирать напряжения питания под нагрузку.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 184
Добавлено: 30-10-2011 18:28
когда-то считал.. получается на 1квт мощности нужно 100 миллилитров полипропиленовых конденсаторов. Т.е. поллитра на 5 киловатт . :-) KSv, у Вас какой обьем конденсаторов получился?

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 18:30
ufobest, нет. Там речь шла о другом - когда нагрузка изменяется не в процессе эксперимента, а от эксперимента к эксперименту. Ну просто пробует, например, человек самые разные нерасчетные нагрузки...

А если нагрузка сильно меняется в процессе эксперимента, то, конечно, нужно вводить системы автоматического регулирования. А что регулировать - уже зависит от конкретной задачи. В каких-то задачах это ток (как Вы предлагаете), а в каких-то это будет температура образца и т.п.

===============================

e-nik, я так сразу "на вскидку" в литрах не могу "прикинуть". . Сейчас прикину на калькуляторе в приближении их прямоугольности...

Ну вот для CBB-81 0.022-0.033 мкФ объем одного конденсатора 3.36 см^3. 54 конденсатора дадут 181 мл. У... даже стакана не набирается .

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 58
Добавлено: 30-10-2011 18:38
это я понимаю. Но генератор с токо ограничением которое будит производить блок питания независимо от генератора не позволит ключам сгореть да

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 18:42
Еще ограничение, это толщина ножек. Допустимая плотность тока одиночного проводника 15А.мм^2,У нас толщина ножек порядка 0.7 мм или 5.76А по толщине ножек.
(при толщине ножек 0.5 мах ток 3А). Сейчас используют медно-литиевый сплав, в частности ножки транзисторов с него делают, у него сопротивление значительно меньше(даже меньше серебра, обычно сплавы имеют бОльшее сопротивление, чем чистые металлы, но тут исключение ), по этой причине , например IRF3205 имеет мах ток 110А с такими ножками, если и конденсаторы имеют такой материал, то допустимые токи по толщине ножек можно удвоить, или даже утроить.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 184
Добавлено: 30-10-2011 18:47
Ну вот для CBB-81 0.022-0.033 мкФ объем одного конденсатора 3.36 см^3. 54 конденсатора дадут 181 мл. У... даже стакана не набирается .

Ну вот и еще одно подтверждение. На ваши 2 кВт- 180 миллилитров.. Так что начинающим пользователям можно будет сразу совет давать, с какой мензуркой бежать в магазин за конденсаторами.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 30-10-2011 18:51
Это - отличная идея! А то рассуждения про реактивности и добротности как-то не так убедительны. А, скажем, "стопка" на кВт - отличная мера!

============================

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 58
Добавлено: 30-10-2011 18:54
to derba
Сейчас используют медно-литиевый сплав, в частности ножки транзисторов с него делают, у него сопротивление значительно меньше(даже меньше серебра

мне кажется Вы не правы. Я работаю(ремонтирую станки по электроники) на заводе по производству вакуумных выключателей(таврида электрик) так у нас используют чистейшую медь когда получают прутки обязательно каждый проверяют на проводимость некоторые отбраковывают

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 30-10-2011 20:07
to derba
Сейчас используют медно-литиевый сплав, в частности ножки транзисторов с него делают, у него сопротивление значительно меньше(даже меньше серебра

мне кажется Вы не правы. Я работаю(ремонтирую станки по электроники) на заводе по производству вакуумных выключателей(таврида электрик) так у нас используют чистейшую медь когда получают прутки обязательно каждый проверяют на проводимость некоторые отбраковывают

http://www.ximicat.com/ebook.php?file=li.djvu&page=9

Сплав меди с небольшими добавками лития (литиевая медь) обладает значительно более высокими механическими и электрическими свойствами, чем чистая медь. Сплав, состоящий из 98% Си и 2% Li [527], обладает повышенной электропроводностью и широко применяется в электротехнике.


гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 20:22
and437, батарея конденсаторов здесь делается не для того, чтобы набрать определенную емкость, а для того, чтобы набрать реактивную мощность, которую эта батарея может прокачивать. Она зависит от множества факторов: от тангенса угла потерь конденсаторов, от компоновки и способа охлаждения батареи и от добротности нагрузки. Обычно батарея делается с запасом.

Простейший способ оценить количество конденсаторов, из которых нужно набрать батарею, только что Вам привел derba. Это оценка по току (2-3 ампера на конденсатор). Более корректная оценка - по мощности. Если брать высоковольтные полипропиленовые конденсаторы (типа CBB-81), то тангенс потерь у них порядка 0.001, а тепловая мощность, которую они могут рассеивать при естественном охлаждения - порядка 1 Вт на конденсатор.

Считаем. 18 конденсаторов по 0.1 мкФ могут рассеивать порядка 18 Вт тепловой мощности. Делим это на тангенс угла потерь - получаем порядка 18 кВА реактивной мощности. При "среднепотолочной" добротности порядка 10-20, мы получим 0.9-1.8 кВт в образце. Т.е. до уровня порядка 1 кВт, такая батарея еще не будет сильно греться. Но выше - уже вполне будет.

Поэтому совет такой - ставьте пока то что есть. Начинайте работать. Если конденсаторы будут сильно греться - поставьте вентилятор для их обдува. Раза в два спокойно поднимитесь по мощности еще. Но сразу же закажите штук 50-60 конденсаторов 0.033-0.022 мкФ. Это на будущее, когда перейдете на бОльшие мощности.

То есть из того что Вы мне написали по поводу конденсаторов то емкость можно не брать во внимание а исходя из этого можно поставить 36 или 45 конденсаторов емкостью 0,1мкФ 2000В и тогда уже греться сильно не будет при работе на мощности 2-3 киловатта?

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 72
Добавлено: 30-10-2011 21:00
and437
Если есть нормальное количество конденсаторов (70шт.)на 0,1 мкф.Можно применить последовательно - параллельное включение. Тем самым выйти на нужную емкость и при этом увеличить реактивную мощность.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131
Добавлено: 30-10-2011 21:14
and437
Если есть нормальное количество конденсаторов (70шт.)на 0,1 мкф.Можно применить последовательно - параллельное включение. Тем самым выйти на нужную емкость и при этом увеличить реактивную мощность.


Спасибо Вам за конкретный ответ.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 51
Добавлено: 31-10-2011 00:27
Использовать ферромагнитные концентраторы не получится - очень мало места, гидродинамику портить будут и мешать мерить. Дурной эксперимент - капля жидкого металла в воде, в каплю засовываются акустические датчики... малейшее возмущение - и погрешности поползли.

Скорее всего мы увидим, что такая нагрузка не заслуживает высокого звания "колебательный контур". Вы просто нагрузили свой генератор почти на чисто емкостную нагрузку. Причем, весьма нехилую для этого генератора.

Получается моя незадача сводится к увеличению добротности контура (за счёт увелич.L), и повышению витков на согласующем трансформаторе.

А если удлинить штанги, отпаяв при этом часть конденсаторов? Тогда увеличим индуктивную составляющую при сохранении резонанса на 200 кГц. Штанги реально нехилую индуктивность вносят.

Китаёзы вроде одновитковый индуктор сделали:

http://video.yandex.ru/users/piloprav/view/3/#
Может у них там какая-нибудь балластная катушка последовательно стоит? Кстати, тоже можно попробовать, она же просто вхолостую будет работать...

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 31-10-2011 02:46
Кубриков
Китаёзы вроде одновитковый индуктор сделали:
http://video.yandex.ru/users/piloprav/view/3/#
Эти "китаезы" вроде бы раньше "Мосиндуктором" назывались...

Никто не говорил, что одновитковых индукторов не бывает. Бывают и часто. Дело в "обвязке" этого индуктора (согласующий трансформатор, компенсирующая емкость, вся ошиновка) и частоте инвертора для него. В фильме используется генератор с рабочей частотой 700-1200 кГц. Ощущаете разницу?

=============================

To and437
То есть из того что Вы мне написали по поводу конденсаторов то емкость можно не брать во внимание а исходя из этого можно поставить 36 или 45 конденсаторов емкостью 0,1мкФ 2000В и тогда уже греться сильно не будет при работе на мощности 2-3 киловатта?
Нет. Брать во внимание все-таки нужно. Все должно быть в разумных пределах. Штук 30 по 0.1 мкФ Вам пока вполне хватит. Резонансная частота снизится по сравнению с оригиналом раза в полтора (точнее в 1.3 раза). Например, вместо 180 кГц будет примерно 140 кГц. Все равно будете настраивать генератор на резонанс. Кроме того, немножко можете скорректировать резонансную частоту индуктором. Например, намотайте на виточек поменьше.

Здесь нет каких-то очень жестких условий. Рамки достаточно широкие. Потом Вы это почувствуете. Но, конечно, во всем нужно знать меру. Начните с простых вещей - небольшой батареи и сравнительно небольших мощностей на уровне 1 кВт.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 783
Добавлено: 31-10-2011 11:11
На сайте Эпкоса есть фирмОвая программка для расчета транчформаторов....
Никто не видел к ней типа методички на русском ????

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 51
Добавлено: 31-10-2011 14:15
Никто не говорил, что одновитковых индукторов не бывает. В фильме используется генератор с рабочей частотой 700-1200 кГц.

Интересно, как они получили такую высокую частоту? На второй-третьей гармонике что ли работают? Или там несколько согласующих трансформаторов рядочком стоят, которые поочереди со сдвигом включаются?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
Добавлено: 31-10-2011 16:18
это 0.7-1.2 мгц, есть много транзисторов, которые работают на такой частоте, даже выше (до 10 мгц), и есть марки ферритов, которые работают на такой частоте, а какая принципиальная разница с Вашим изделием? 400кгц (0.4мгц), всего в 2-3 раза больше.
Проблема в другом, на такой частоте трудно реализовать управление, время задержки между событием и откликом может оказаться слишком большое, особенно при защите от короткого замыкания. Т.е. транзистор уже сгорел, а защита еще не сработала.
Вот пример транзистора, который может работать на частоте 1,2 мгц. это из старых транзисторов, есть новые, тут ток всего 3 А, есть сейчас до 30А и выше.


магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 08:04
Вобщем насмотрелся я тут как rost с ksv "уКОМПАКТчивают" свои установки, решил причесать и свой полумост. Ему еще многое предстоит испытать.
Получилась этакая двух этажка.
На первом этаже силовые ключи с обвязкой и трансформатор тока:

На втором этаже управляющая электроника и GDT:

==============================================================
8-й час работы инвертора. Температура всех компонентов - комнатная.


за восемь часов работы нагрето до 60 градусов 180 литров воды.
Сожжено 250 грамм графита.
==============================================================
Попутно выяснился неприятный момент - согласующий дросель на сердечнике от строчного тр-ра греется как собака, при любом разумном зазоре. Видимо придется мотать без сердечника.
Так же в ходе эксперимента установлено, что 15Ампер - это предел для 460-х. На счет токовой защиты - сигнал с ТТ вырубает ключи с первым же горбом в 14 ампер. На любых частотах. Что тут еще сказать. Пора запилить корпус, и в лабораторию тащить к "старшему брату Мосту".

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 08:50
Симпатично! А схему и пару ласковых слов про нюансы управления для поддержки отечественного любительского инверторостроения?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 08:52
Сергей Владимирович, я ее сейчас и рисую. Схему.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 08:57
Отлично!

======================

Я Вот тоже вчера силовой модуль для печки переделал и по-другому скомпоновал. Сейчас вот как раз собрал все в кучу. Так, мне кажется удобнее получилось. Но несколько "ляпов" еще осталось - пришлось в плате, где электролиты насверлить дырок для отвертки (регулировка чувствительности защиты и винты клеммников для 15В питания и входного сигнала). Нужно было развернуть все компоненты наружу. Ладно в следующий раз учту.

Сейчас положу картинки тоже. После обеда буду гонять "с пристрастием".

==================================

Вот.



==================================
PS

Это модуль сделан на HGTG30N60A4D. Хочу посмотреть до какой частоты их можно будет "разогнать". У них вполне многообещающие характеристики:



==================================
А это вчерашние испытания самой силовой части этого модуля (источник питания внешний):



==================================
Жаль не могу найти в городе приличных MOSFET-ов. Хотел точно такой-же модуль на них сделать. Единственное что из приличных нашел - IRFP23N50L. Уже "раскатал губу". Позвонил. Оказалось что в наличии всего одна штука! Так что будем Шотткой по 460-ому! Но уже как-нибудь потом. Может еще HGTG30N60A4D с 200-250 кГц справятся... Графитовые трубки, собаки, тонкие. Не хочется сами нагреватели переделывать и лепить в тесноте.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 10:50
Вобщем-то рассказывать и нечего. Схема, как у всех, чего выпендриваться?

АПЧ я не пририсовал еще, просто не успел.
Суть такова. На Х-М6(см. схему) поступает тактирующая частота с синтезатора частот. На Х-М5 приходит разрешающий сигнал (лог.1) с системы PDM. С Х-М7 идут счетные импульсы дед-таймов на прерывание контроллера (передний фронт), который организует поцикловку импульсов. Т.е. "пакет" в 300 импульсов пропускаем = 100% мощности. 3 импульса пропускаем, 297 не пропускаем = 1%, 30 импульсов пропускаем, 270 не пропускаем = 10% мощности, и.т.д.
Частота свободных колебаний меряется прямо с контура в специальных паузах, которые возникают 1 раз в секунду, и длятся ровно 3 свободных колебания контура (длительность пауз определяет МК). С выхода DAC МК напряжение поступает непосредственно на ГУН CD4046, к-рый своим выходом и подключен к Х-М6 (см. схему)
Ну плюс всякие сервисы. Ток потребляемый от сети, температура радиатора, напряжение сети, пропадание напряжения на драйвере, температура воды, поток воды в системе охлаждения, температура образца.
===================================
ПОПРАВОЧКА:
C7 = 1 нФ
Выводы 9, 11, 12, микросхемы IC1 соединены вместе.
У микросхемы IC3 между 2-й и 5-й ногой нет соединения. Должно быть между 2-й и 6-й.
===================================
Ну и еще фокус покус такой вот.
Т.к. пирометр с собой особо не поносишь, то я сделал следующим образом:
Маленькую лампочку накаливания подключил к регулируемому источнику тока, и вставил эту лампочку в пластиковую черную трубку. С другого конца этой трубки стоит ИК фотодиод, подключенный на компаратор. Еще один ИК фотодиод, так же, вставлен в другой отрезок пластиковой трубки, которая введена в зону нагрева. Т.к. нить накаливания лампы - это почти идеальный источник ИК, особенно при малых токах, то сравнивая напряжения на компараторе и зная ток, подаваемый на лампочку, мы можем сделать однозначный вывод по температуре. Калибровал это хозяйство я по нормальному пирометру. Погрешность получилась +-10% от номинального значения температуры, видимо из за разброса характеристик ИК диодов.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 11:42
Схема, как у всех, чего выпендриваться?
Ну-ну...

Честно говоря, прочитал краткий абзац про логику работы, попялился немного в схему - так и не понял как это работает. Потом (вечером) посмотрю внимательней. Нужно печку заканчивать. А пока пара вопросов, если можно.

1. При 1% PDM три импульса идут подряд или нет? Почему три?
2. Что происходит с ключами во время пауз (по PDM)?
3. Что за счетные импульсы дед-таймов? Как это?

Т.е. просто в целом еще не врубился в основной принцип работы.

Ну или/и хотя бы несколько осциллограмм в характерных точках, если есть снятые.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 11:49
ksv
1. Идут подряд, совершенно верно. Три, потому что три дедтайма - это один период. Т.е. DT/2-SW1on-SW1off-DT-SW2on-SW2off-DT/2.
Сейчас нарисую напряжение в схеме.
2. Во время пауз ключи закрыты
3. Это проще нарисовать. Минуту.

Осц. к сожалению нет. Не снимал. Сейчас разрисую что там происходит.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 11:51
Да, так было бы понятнее. Спасибо. Надеюсь, не я один такой тупой...

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 11:58
Вы видите, что три импульса ДТ = 1 период?

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 12:01
Да. Понятно. Непонятно что с SW2.

SW1 и SW2 - это сигналы на затвор соответствующих ключей?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 349
Добавлено: 01-11-2011 12:08
Просто так нарисовал некрасиво... Так как у меня GDT, то после запрета тактовых импульсов SW2 сам плавно закроется, когда-бы не произошло прерывание такта, будь то середина DT или середина импульса на gate (просто еще одна мера предосторожности с этими 460-и )... Ну или SW1. Это уже как повезет.

магистр
Группа: Модераторы
Сообщений: 1481
Добавлено: 01-11-2011 12:12
Так понятно.

Еще вопрос - а дроссель, который мачинг, зачем?

Страницы: << Prev 1 2 3 4 5  ...... 135 136 137  ...... 196 197 198 199 Next>> новая тема
Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Электроника и Электротехника / Индукционный нагрев металлов.

KXK.RU