[ На главную ] -- [ Список участников ] -- [ Правила форума ] -- [ Зарегистрироваться ]

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  ...... 150 151 152  ...... 196 197 198 199 Next>> новая тема

Автор Сообщение

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 15:36
Что скажу про согласующий трансформатор, индуктивность первичной обмотки ок. 5.1 мГн, т.е. ток намагничивания без нагрузки порядка 0.2-0.3А частота минимальная при питании от сети: полумост- ок 20кгц.(при dB 0,25), при мостовой схеме соотв 40 кГц. Должно работать.
Если ключи работают, ищите косяк. Ток обязательно должен быть.

Косяк где то в узле от конденсаторной батареи до выхода нагрузки но где не могу найти уже все перебрал но не могу найти где косяк. Тут Сергей выкладывал фотку своей установки то у него согласующий трансформатор имеет примерно 16 витков.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 15:51
Если витков в первичке меньше, это значит на индукторе должно быть больше витков. Т.е. напряжение на 1 виток обмотки индуктора должно быть примерно одинаково. Вот расчет Вашего трансформатора. (расчет дросселя, это для оценки тока намагничивания в холостом режиме)
И расчет, 7А/мм2. тут один слой, охлаждение нормальное, то мотать можно и 1 мм проводом.
Подключите питание на ключи порядка 20 вольт, и осциллографом посмотрите есть ли импульсы на согласующем трансформаторе. Затем померить на индукторе. И подберите частоту, или емкость конденсаторов, что бы напряжение на индукторе без нагрузки было максимальным.
Это Вы и настроите в резонанс. У меня при 20 вольтах на ключах образец значительно грелся, порядка 5 ватт. (при 310 соотв будет 1200 ватт)

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:08
Если витков в первичке меньше, это значит на индукторе должно быть больше витков. Т.е. напряжение на 1 виток обмотки индуктора должно быть примерно одинаково. Вот расчет Вашего трансформатора. (расчет дросселя, это для оценки тока намагничивания в холостом режиме)

Вот снял осциллограмму тока работы лампы накаливания
так же снял осциллограмму тока работы индуктора
Так же по Вашим подсчетам на первой картинке написано что вторичный виток должен быть 16 см что это означает так как у меня длина трубки проходящий через согласующий трансформатор составляет 27 см.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 16:12

Так же по Вашим подсчетам на первой картинке написано что вторичный виток должен быть 16 см что это означает так как у меня длина трубки проходящий через согласующий трансформатор составляет 27 см.
Не обращайте внимания на эту цифру.
Это программа считает, например: 30 витков, сколько надо брать провода.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 150
 Добавлено: 02-01-2012 16:15
to and437

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:17

Так же по Вашим подсчетам на первой картинке написано что вторичный виток должен быть 16 см что это означает так как у меня длина трубки проходящий через согласующий трансформатор составляет 27 см.
Не обращайте внимания на эту цифру.
Это программа считает, например: 30 витков, сколько надо брать провода.

Так как на счет осциллограмм тока какие то они маленькие и больше в размере не делаются не понятно почему так.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:21
to and347

А на сколько нужно увеличить емкость?

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 16:23
to and437

Да нет, если бы емкость была мала, то импульсы тока на лампочке были бы другие, а тут практически прямоугольные.
Вот так будет при малой емкости на лампочке.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 16:38
И увеличте пожалуйста время развертки осциллографа и подберите чувствительность, что бы картинка была поболее разборчива.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:44
Если бы не работали ключи то лампа так же не светилась а так на выходе нагрузки все в норме.

А фото етих осциллограмм если можно ?


Вот снял осциллограммы на индукторе
на нагрузке
и там где мне предложили увеличить емкость

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:45
И уменьшите пожалуйста время развертки осциллографа и подберите чувствительность, что бы картинка была поболее разборчива.

К сожалению не могу это сделать уже щелкал все что можно и нельзя. Снимал осциллограммы с трансформатора тока.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 16:57
Вот снял осциллограммы на индукторе

так если я правильно понял ?


Да все правильно.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 17:02
Тут явно работа вне резонанса, резонансная частота в разы выше частотты инвертора. Сделайте индуктор без обратного витка, или надо увеличить емкость конденсаторов в цепи индуктора в несколько раз, или на первый случай увеличте частоту инвертора раза в два. Какая у Вас на данный момент частота? Частота на индукторе и частота инвертора должны быть одинаковы, а у Вас в 2 раза больше.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 17:02
А как на счет конденсаторной батареи
Может в ней есть косяк?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 17:25
Да все правильно.

теперь засунь в индуктор чего нибудь побольше чтобы его заполнить - хоть проволок но побольше хоть банку какую от пива пепси и т.д.

осциллограф на точку 3 (и трансформатор тока если есть 2 луч)и настраивай по наибольшей амплитуде сигнала

Сделал как Вы посоветовали наложил много кусков проволоки в изоляции в индуктор настраивал на наибольшую амплитуду но не чего не получилось.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 17:45
Вот ориентировочный расчет (индуктивность рассчитана примерно, не знаю , как рассчитывается с обратным витком, расчитал, как контур с 4 витками: (5 минус 1 обратный) погрешность должна быть не большая ).
Т.е. у Вас 1.41мкф емкость, индуктивность индуктора 0/33vrUy/
Тогда для резонанса Вам на надо 30,6 мкф емкости для резонанса при 50 кгц.
Или при Ваших номиналах резонанс наступает при 233кгц, Насчет погрешности: при расчете 6 витков получается рез. частота 155 кгц, индуктивность индуктора 0.74. емкость при 50кгц 13 мкф.
http://i074.radikal.ru/1201/4b/ba25157f69c3.jpg

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 17:55
Поменял индуктор на меньший внутренний диаметр его 24 мм число витков 7 но не чего так и не вышло не греет не чего.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 18:00
Поменял индуктор на меньший внутренний диаметр его 24 мм число витков 7 но не чего так и не вышло не греет не чего.

Высота какая?
При 7 витках на индукторе, диаметр 8см, высота 5 см получите индуктивность 3.3 мкгн, и рез частота 74 кгц. При 2.4 см у Вас 0.33 мкгн, и рез частота 217 кгц. А советский феррит более 100 кгц работает плохо. При 7 витках на индукторе Вам надо уменьшить кол.во витков первички согласующего тр-ра до 13-14 витков, соотв.для поддержания напряжения на 1 витке индуктора, при этом минимальная частота увеличится до 36,4 кгц при 13 витках для полумоста. (меньше нельзя, трансформатор может войти в насыщение, что чревато выходом транзисторов со строя)

У меня первичка согл. трансформатора 11 витков, вторичка – 6 витков, индуктор 33 витка. Диаметр ок 6 см,. Обмотка в 2 слоя. Правда у меня не последовательный, а параллельный контур. Мин частота у меня 47 кгц. ; (кольца К40*25*10)

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 19:22
Наложили проводников? Не верное решение.
Поставьте кусок трубопровода, или иной цилиндр (напр. банку от пива). Что бы занимал процентов 70 от площади индуктора и экспериментируйте. Можно сделать концентратор, т.е. наложить ферритовых П образных магнитопроводов от ТВС (ТДКС) на низ индуктора, что бы магнитное поле сконцентрировать, проверено, мощность увеличивается.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 21:44
Вообщем запустил оказалось нужно было поставить построечный резистор на управление на 10 кОм но поработал он у меня не долго как только начал повышать латром напряжение чтобы разогреть прут толщиной 10 мм на напряжении 200 вольт сгорели транзисторы на мосте что это могло быть опять для меня загадка.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 02-01-2012 23:10
Причин много. Без палева не бывает.
Нужно все настроить при низком напряжении, тогда включать высокое.

1. Какое напряжение на затворы?
2. Время включения транзисторов?
3. Какой ток на транзисторах?
4. Ток при переключении?
5. Какова частота переключения?
6. Не было замыкания индуктора? Достаточно замкнуть 1 виток, и ток при переключении становится недопустимо большей.
(мгновенная мощность во время выключения, напр при 60 А, что возможно при КЗ индуктора, приближается к 20 кВатт, )
Какие стоят снабберы?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 02-01-2012 23:18
Причин много. Без палева не бывает.
Нужно все настроить при низком напряжении, тогда включать высокое.

1. Какое напряжение на затворы?
2. Время включения транзисторов?
3. Какой ток на транзисторах?
4. Ток при переключении?
5. Какова частота переключения?
6. Не было замыкания индуктора? Достаточно замкнуть 1 виток, и ток при переключении становится недопустимо большей.
(мгновенная мощность во время выключения, напр при 60 А, что возможно при КЗ индуктора, приближается к 20 кВатт, )
Какие стоят снабберы?

Извините а для этой схемы имеется какая нибудь защита и где можно ее посмотреть на будущее?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 131 		Добавлено: 03-01-2012 00:37
А какое предназначение тогда диодов Шотки 1N5818 ? Если при этом они так же пробились и теперь звонятся мультиметром что в одну что в другую сторону.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 00:52
А какое предназначение тогда диодов Шотки 1N5818 ? Если при этом они так же пробились и теперь звонятся мультиметром что в одну что в другую сторону.

Где они стоят?

У разработчика схемы - http://dl.dropbox.com/u/47040009/Invertor-All.zip

Тут я не вижу защиты от КЗ.
У меня защита от КЗ за счет индуктивности L1. Т.е. при КЗ ключи закроются при 40А. (30 сработает защита, и не более 10А набежит во время задержки, время задержки выключения ок. 500нсек). Только недостаток этой схемы, она работает при фиксированной частоте. Схема на короткое проверена, я прочитался, не правильно рассчитал частоту (38 кгц, вместо 47), и трансформатор входил в насыщение, что эквивалентно КЗ. Правда, стояли драйвера на IR2110, верхний драйвер не выдержал, сейчас стоят оптодрайвера, вроде пока нормально, хотя при сетевом напряжении пока не испытывал, буду после праздников.
http://s017.radikal.ru/i437/1201/3d/5635587ecb31.jpg

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 02:33
У разработчика схемы - http://dl.dropbox.com/u/47040009/Invertor-All.zip

Тут я не вижу защиты от КЗ.

Очки в помощь )))))))))))))
А что вообще был разговор про КЗ чего либо ?
Извините а для этой схемы имеется "какая нибудь защита"

Вполне актуальная токовая защита думаю и от. К.З. поможет.
Invertor-07.pdf - стр. 3,11,22

КЗ может случиться:
1 Случайно замкнулись витки индуктора. (лопнул тигель и залил витки индуктора расплавом)
При параллельном контуре (как я делаю), может пробой конденсатора индуктора.
Время защиты: 30нсек элемента D1.3 + 30нсек D1.2+90 нск IR2110 итого 150 нсек .
Довольно быстрая защита. Ток при КЗ (ограниченно индуктивностью рассеивания согласующего трансформатора, имеющего порядок 1мкг, даже меньше )
I=310*150e-9/1е-6=46.5А.
Т.е. случись КЗ на пике тока, к примеру 30 А, то ток через транзистор будет более 70А. При перегрузке такая защита будет работать идеально, но при КЗ, это не уверен.
И я бы в качестве датчика взял бы не шунт, а трансформатор тока, меньше потерь.
Для моста при среднем токе 20 А рассеивается I^2*R=40 ватт, паяльник 40 ваттный, даже чуть больше, средний ток примерно равен 0.9 от действующего, т.е. примерно 50 ватт. (При полумосте 10 ватт).

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 03:55
http://i066.radikal.ru/1201/c5/96964332c4c6.jpg
вот еще защита на UC3825, при помощи шунта.
А http://s017.radikal.ru/i437/1201/3d/5635587ecb31.jpg это я такую схему делаю, правда немного с логикой намудрил, но работает. Для защиты (вход g на 2, 12 и 13 ножки микросхемы) включается, если напряжение менее 12.7 вольт, также включается при пониженном напряжении и перегреве транзисторов. (одновременно включается зуммер). По 8 входу SG3525 настраивается "мягкий старт",(разряжается конденсатор) хотя можно и без этого наворота, он и так разряжается.
http://s017.radikal.ru/i417/1201/80/cce5b88c9539.jpg вот монтажка. (только слева диодный мост, после ТТ, там конденсатор не 470Н, а 470 Пф )

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 34 		Добавлено: 03-01-2012 05:06
здрасвуйте с наступившим вас новым годом.!
собрал драйвер полумоста конструкция ksv вопрос у миня такой у меня незупускается опторазвязка 6n137 на контакты 2и3 подается сигнал 2вольта может поетому ана неоткрывается что делать?

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 34 		Добавлено: 03-01-2012 05:26
при питании тлаты синтезатора частоты и модулятора пдм 5,2вольта ! на виходе из модулятора пдм максимально 2,6 вольта ето достаточно для запуска опторазвязки 6n137 ?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 150
 Добавлено: 03-01-2012 10:48
to derba:Очень интересная статья, предлагаю обсудить.
здесь
Я сейчас рассчитываю для себя CCL resonant топологию.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 494
 Добавлено: 03-01-2012 12:43
vitek - ostap ,а что скажите о резонансе в первичке ТР , чуть выше я схемку рисовал.Методом научного тыка , я немного дошел до истины.Конденсаторов намного меньше получается. ЗГ - TL494-IR2110. Мощность и ХХ зависят от дросселя.Чем больше индуктивность дросселя тем меньше ток ХХ но и мощность меньше на нагрев. Дошел до тока индуктора - 150А и вылетает ИРка и ключи. Может какой драйвер посоветуете или почитать что то есть.Первую ИН делал на - 120А , больше не надо было, ИРка тянула, питание верхнего ключа отдельное - 15в. Видимо надо что то добавлять к ИРке, или делать другой драйвер. Тут кто то выкладывал ссылку на ИР с минусом, но с таким включением она не работает. Пока в поисках. Может что посоветуете как к ИР работает с минусом для запирания ключей или мощнее ее сделать для управления ключей. Пришел к выводу , что она не тянет на больших токах при стандартном включении.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 32 		Добавлено: 03-01-2012 13:09
Здравствуйте HEX.
С большим интересом наблюдал Ваши с vanderber`ом диалоги про адаптивный драйвер.
Загорелся желанием повторить этот драйвер и на практике прочувствовать его работу. Сейчас как-раз появилась подходящая задача - необходимо сделать резонансный силовой мост на частоту 440кГц.
Я воспользовался Вашим предложением

(для самопроверки можете устроить реверсинжиниринг топологии печатной платы со 119 страницы)

и почти сделал реверсинжиниринг Вашей платы драйверов.
Однако у меня остались некоторые сомнения и вопросы. Вот решил обратиться с ними напрямую к автору.

Пронумерую свои вопросы, чтобы Вам было удобнее на них отвечать.
1.Прежде всего вопрос про цепь сброса RS триггера - детали №1 и №2. Судя по рисунку и размеру футпринтов, напрашивается поставить на №1 резистор а на №2 конденсатор. Однако, исходя из логики работы RS триггера нужно ставить на №1 кондесатор, а на №2 резистор, чтобы при подаче питания на выходе 1го элемента CD4093 фомировался короткий “0” импульс и устанавливал RS триггер в исходное состояние.

2. Деталь №3 - это стабилитрон по питанию на 10 вольт?Что-то типа BZX84? Чтобы питание не поднималось выше и пороги не “плыли” Так?

3. Непонятно как формируется сигнал блокировки на затвор BSS84.Это детали №4 и №5. Особенно непонятно, что стоит на №4. Пытался ставить и диоды и полевик и биполярник - ничего логически правильного не получается. Что-то осмысленное получалось если ставить BAT54S, но тогда диоды должны там наоборот стоять. На место №5 ставил резистор, но ведь это деталь зависимая от №4 потому непонятно что ставить туда и какого номинала. Вот этот пункт больше всего интересует - расскажите про него подробнее пожалуйста.

4. Деталь №6 - это керамический кондесатор номиналом 0.1-1uF так?

Еще осталось два сомнения. №7 - я предположил, что это резистор, номиналом около 100кОм. Для закрывающего смещения на базу FMMT618. Так или нет? И не могу понять куда выводит переходное отверстие за №8.

С нетепением ожидаю Ваш ответ.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 15:19
vitek - ostap ,а что скажите о резонансе в первичке ТР , чуть выше я схемку рисовал.Методом научного тыка , я немного дошел до истины.Конденсаторов намного меньше получается. ЗГ - TL494-IR2110. Мощность и ХХ зависят от дросселя.Чем больше индуктивность дросселя тем меньше ток ХХ но и мощность меньше на нагрев. Дошел до тока индуктора - 150А и вылетает ИРка и ключи. Может какой драйвер посоветуете или почитать что то есть.Первую ИН делал на - 120А , больше не надо было, ИРка тянула, питание верхнего ключа отдельное - 15в. Видимо надо что то добавлять к ИРке, или делать другой драйвер. Тут кто то выкладывал ссылку на ИР с минусом, но с таким включением она не работает. Пока в поисках. Может что посоветуете как к ИР работает с минусом для запирания ключей или мощнее ее сделать для управления ключей. Пришел к выводу , что она не тянет на больших токах при стандартном включении.

Насчет IR (ir2110), есть особенность, у нее на питание свой минус верхнего драйвера, если этот минус верхнего драйвера будет более отрицательным, чем минус питания нижнего драйвера более 10 вольт (производитель гарантирует 5 вольт), то верхний драйвер сгорает. Этот эффект получается при выбросе при закрытии транзистора. Вот хорошо описано.
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:2841
У меня так и получилось, сгорел верхний драйвер IR2110, альтернатива- оптодрайвера, например: HCPL3120.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 16:20
to derba:Очень интересная статья, предлагаю обсудить.
здесь
Я сейчас рассчитываю для себя CCL resonant топологию.

Перевел статью (английсеого я не знаю, но есть переводчики), и понял, что существует две резонирующие частоты, это я и так знал, составил мат.модель и попал на нее.
Значение комплексного входного импеданса z резонирующего
контур определяет две резонирующие угловые частоты a,1 и
а,2. Они могут быть найдены с помощью вычисления ….

Такие две частоты (где импеданс равен максимуму и минимуму) будет и для LCL и для CCL контуров. Я составил мат. модель, согласно которой эффект похож, и переключение транзисторов автоматически попадает в область минимальных токов (для обеих случаев- LCL и CCL контуров), но в момент включения инвертора возможны случаи переключения при максимальных токах. Но LCL проще в реализации, и можно сделать индуктивность с несколькими выводами для регулировки мощности. Для обеих случаев емкость (или индуктивность) определяет максимальную мощность на индукторе. И, согласно мат модели, без нагрузки импеданс стремится к нулю во второй точке резонанса, т.е. без нагрузки будет жесткое переключение, и при практически мах. токах через транзистор, иначе пойдет в "разнос"
Да, еще, максимальная мощность получается при определенном номинале нагрузки. При выше или ниже номинал активной нагрузки - мощность падает. Это говорит, что этот метод идеальный для фиксированной нагрузки, однако, для разных нагрузок применение не всегда возможно без перестройки (изменение индуктивности, или емкости)

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 235
 Добавлено: 03-01-2012 16:31
С Новым Годом !
1. Поначалу в позиции 1 оказался конденсатор, а в позиции 2 - резистор. (10н и 10к, вроде) Позднее эта парочка заменена на полноценный компаратор на LMV431.
2. Деталь номер 3 - действительно стабилитрон на 10 - 12 Вольт.
3. там обитает BAS40-06 (два диода с общим анодом) и резистор на 2,5к.
4. конденсатор по питанию 0.1мкФ, основной типоразмера 1206 ближе к силовым ключам.
5. можно поставить резистор - для разряда цепи затвора силового ключа - через обмотку GDT сток IRLML2803(он же затвор мощного)соединён с его затвором через этот резистор 10к. По факту - место пустует. Окружающие его два переходных отверстия тоже бездействуют.
Драйвер - не догма и нуждается в модернизации...не без Вашей помощи.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 17:24
To Vitek
Можно проанализировать импеданс без нагрузки.
Обозначим: RC1, RC2, RL1, RL2 – реактивные сопротивления соответствующих элементов.
Сдвиг по фазе для индуктивности примем +Pi/2, емкости соотв -Pi/2.
j- соотв мнимая единица (корень кв из минус 1)
Тогда реактивное сопротивление участка равно:
PL1*j-RC1*j+1/(1/(RL2*J)+(1/(-RC2*J))
Участок С1+L1: Примем - индуктивное сопротивление значительно больше (точнее сделаем значительную индуктивность).
PL1*j-RC1*j заменим эквивалентной индуктивностью, (эквивалентная емкость в случае большего емкостного сопротивления). =RLе
После преобразования получим:
RLe*j+(RC2*RL2/(RL2*-RC2))*j;
При уменьшении емкости индуктивное сопротивление увеличивается (второе слагаемое становится отрицательным), и при равенстве по модулю RLe и (RC2*RL2/(RL2*-RC2)) общая сумма равна нулю. Т.е. и импеданс равен 0. Аналогично и при эквивалентной емкостью, но тогда емкость надо увеличивать.
При нагрузке контура (добавление Rнагр - красным цветом) импеданс увеличивается. (и по мат модели немного уходит резонансная частота). И, что хорошо для настройки: получается минимум пологий, а не резкий, уход частоты на 3-5% от оптимального значения импеданс меняется незначительно.
Тут, я по видимому со знаками напутал, возможно правильная формула RLe*j-(RC2*RL2/(RL2*-RC2))*j; Тогда вторая точка резонанса не при уменьшении, а увеличении емкости С2. Но принцип тот же самый.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 18:25
To Vitek
В статье немного другая топология для CCL контура. Тут, что в статье, я особой разницы между обычным последовательным контуром не вижу. Эффект получится, если конденсатор перенести, а так, на последовательный контур действует напряжение ключей, шунтированное конденсатором. Что чревато большими токами в момент переключения ключей. Для того, что бы броска тока в момент переключения ключей не было надо ставить еще индуктивность последовательно С2. И автор не верно указал резистор нагрузки, он в эквивалентной схеме должен быть параллельно, а не последовательно индуктору. Хоть и есть индуктивность, вверху 2 схема, Ldr, но в момент переключения , по схеме автора, конденсатор С1 будет заряжаться через ключи, что не оч. хорошо.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 238 		Добавлено: 03-01-2012 18:54
Всех с Новым Годом!
Вот это народ празднует !
To Vitek
Можно проанализировать импеданс без нагрузки.
Обозначим: RC1, RC2, RL1, RL2 – реактивные сопротивления соответствующих элементов.
и т.д.
Только L1 - ,без фанатизма. Можно максимально облегчить жизнь ключам. Как влияет изменение нагрузки на ток через ключи - не знаю, не проверял. У меня получилась рез. частота L1C1 - 6кГц, рез. частота L2C2 - 8кГц.
При макс. токе через ключи в 38А, закрытие ключей при 12А. Но опять, что считать резонансом (я об этом писал в прошлом году ).

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 19:03
Всех с Новым Годом!
Вот это народ празднует !
To Vitek
Можно проанализировать импеданс без нагрузки.
Обозначим: RC1, RC2, RL1, RL2 – реактивные сопротивления соответствующих элементов.
и т.д.
Только L1 - ,без фанатизма. Можно максимально облегчить жизнь ключам. Как влияет изменение нагрузки на ток через ключи - не знаю, не проверял. У меня получилась рез. частота L1C1 - 6кГц, рез. частота L2C2 - 8кГц.
При макс. токе через ключи в 38А, закрытие ключей при 12А. Но опять, что считать резонансом (я об этом писал в прошлом году ).

Помню, был разговор.
В данном случае тут две резонансные частоты. Когда без нагрузки импеданс максимум, и когда минимум. Лучше, для работы, использовать тот резонанс, где минимум, тогда получается мощность на образце максимальная, но напряжение на индукторе выше напряжения питания, и оно уменьшается при уменьшении сопротивления нагрузки.

бывалый
Группа: Участники
Сообщений: 32 		Добавлено: 03-01-2012 19:20
НЕХ да с Новым Годом! И спасибо за ответ!
Для того, чтобы понять в какую сторону модернизировать драйвер, мне для начала нужно собрать то, что уже придумано Вами. Частотка для меня новая, да и полевеки я не применял пока, предпочитал IGBT. На первый взгляд неясно что там еще улучшать. И с какой целью.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 19:23
И вообще, по этой схеме у меня возникли вопросы:
1 Во время "мертвого времени" ЭДС самоиндукции Ldr (вверху схемы, дроссель по питанию)) может угробить транзисторы, как их защитить?.
Схема может работать в случае отсутствия мертвого времени, а наоборот, должны быть моменты, когда оба транзистора открыты. Не представляю возможности простой регулировки мощности. (у меня - регулировкой "мертвого времени", а тут?)
2 Какова роль диодов, шунтирующие транзисторы?


Проанализировал схему, если нет нагрузки, нет отсоса энергии.
первый импульс, зарядились конденсаторы до напряжения питания, другой импульс, за счет дросселя зарядит уже до удвоенного напряжения питания, третий- в 3 раза больше и т.д., пока транзисторы не сгорят. Энергия, в виде тока поступает, а отсоса нет, а закон сохранения энергии еще ни кто не отменял. Я бы такую схему не делал.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 238 		Добавлено: 03-01-2012 19:36
То derba
В данном случае тут две резонансные частоты. Когда без нагрузки импеданс максимум, и когда минимум.

Поэтому сейчас и начал "муздыкаться" с АПЧ. Какой резонанс лучше - дело "вкуса" (осцылок сейчас под рукой нет). Выложу позже, а какой выбрать - зависит от конструкторского решения .

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 150
 Добавлено: 03-01-2012 19:45
предлагаю по порядку сначала LCLR network frequency response разберемся.
Из амплитудой часть диаграммы видно, что максимальное напряжение на индукторе (верхняя график красного цвета) только на одной частоте. На этой частоте и ток индуктора также максимальный и мощность отдаваемая в нагрузку максимальная на этой частоте. Видно, что эта частота соответствует максимальному току нагрузки инвертора (верхний зеленый график.) Стоит отметить, что величина тока нагрузки инвертора равна нулю на частоте лишь ненамного ниже, частоты, на который инвертор отдает максимальную мощность. Этот график показывает важность точной настройки для индукционного нагрева. Для систем с высоким Q эти две частоты очень близко друг к другу. Разница между максимальной мощностью и минимальной может быть только несколько килогерц.


На фазовом графике мы видим, что для частот ниже точки максимума мощности, напряжения работы катушки (зеленый) находится в фазе с выходным напряжением от инвертора. В рабочей области частот фаза напряжение на катушке изменяется резко на 180 градусов и становится -180) прямо на месте, где максимальная мощность выделяется. Для всех частот выше максимальной точки остается -180 градусов.
ток нагрузки вообще ведет себя не адекватно и имеет два резких перехода (-90--90 и 90---90 ) около точки мах мощности.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 238 		Добавлено: 03-01-2012 20:27
предлагаю по порядку сначала LCLR network frequency response разберемся.


Я только ЗА! Только давайте определимся в терминах. На мой взгляд, основанный , в первую очередь на результатах "опытов" на реальном макете, - нагрузкой ИНВЕРТОРА является (по цепочке) - C, L , согл. трансформатор, индуктор с конденсаторной батареей и сам индуктор с нагрузкой. И мы имеем (как минимум) две резонансные системы которые должны работать ВМЕСТЕ max. слаженно. И здесь получить однозначную частоту (или режим) работы (при условии неоднозначности нагрузки) очень, очень сложно . Найти компромиссное решение можно, и, даже нужно!
Но опять, где оно оптимальное решение - сравнить не с чем, не ясно к чему стремиться, "на кого равняться" - мне кажется это "основная проблема" .

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 150
 Добавлено: 03-01-2012 20:41
Следующий график показывает, область вокруг нулевой частоты и точки максимума мощности более подробно. Он показывает, семейства кривых изображающих поведение тока и напряжения в контуре
индукционного нагрева с различных загрузкой. Это позволяет нам почувствовать, как ведет себя установка при загрузки в индуктор больших железяк.


Из приведенных графиков можно сделать вывод, для любой системы управления, которая должна отслеживать резонансную частоту LCLR инвертора.
Во-первых, в системах с высокой добротностью нужно принудительно ограничивать ток.
Во-вторых, очень точно и быстро отслеживаться фазу т.к. она при высокой добротности очень быстро меняется, и может перескочить через 0 градусов всего за несколько кГц.

В системах с большими потерями на разогреве заготовки, инвертор должен отдавать большой ток в нагрузки для достижения необходимого уровня мощности и ФАПЧ может не обладать высоким быстродействием т.к. фаза меняется достаточно медленно.

Наконец при очень низких значениях Q фазовый сдвиг тока индуктора не пересекает отметку в 0 градусов и все время отстает. поэтому применение трансформатора тока для ФАПЧ может оказаться плохой идеей.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 21:45
To vitek
Разница между максимальной мощностью и минимальной может быть только несколько килогерц.

Позвольте с вами не согласиться. Вот расчет на Pascal.
Вот написал программку. (у меня прописан модуль derba, где
R_cf(c,F);- функция определения реактивного сопротивления по емкости и частоте, R_lf(L,F);- функция определения реактивного сопротивления по индуктивности и частоте, I,J,X,Y определены, как глобальные переменные, их объявлять не обязательно, и многое другое, что значительно сокращает текст программы )

program ras_LCL;
uses crt,derba;
Const L2=9.5e-6;c2=1.207037e-6;L1=30e-6;C1=20e-6;

Var RC1,Rc2,RL1,RL2,Z,Uc,R,F:double;
{------}
Function Z_:real;
Begin
RC1:=R_cf(c1,F);RC2:=R_cf(c2,F);
RL1:=R_lf(L1,F);RL2:=R_lf(L2,F);
Z_:=RL2-RL1+RC2*RL2/(RC2-RL2);
end;
{--------}
Begin

textcolor (0);textbackground(15); clrscr;
Writeln('Частота - импеданс');
Writeln;
For j:=15 to 23 do
begin
f:=j*2000+1000;
z:=z_;
Writeln(' F=',F:1:0,' Z=',Z:2:5);



end;
Writeln;
For j:=3440 to 3450 do
begin
f:=j*10;
z:=z_;
Writeln(' F=',F:1:0,' Z=',Z:2:5);
end;
readkey;

end.


Получается, два резонанса, (исходные данные реальные, те что у меня: Const L2=9.5e-6;c2=1.207037e-6;L1=30e-6;C1=20e-6;) Один резонанс, как и положено при 47 кгц, другой при между 34410 и 34420, т.е. отличается резонансы более 10 кгц друг от друга.
Вот график, тут ”пологий” экстремум. (нарисовал по абсолютному значению) Красным- импеданс.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 03-01-2012 22:27

Приношу свои извинения, ошибся в знаках. График будет – зеркальное отражение, т.е. минимум при бОльшей частоте.
Вот правильный расчет, для проверки взял формулы со статьи, оч. близко. ((Последняя строчка во втором рисунке)) (в статье нет конденсатора С1, вот и небольшая погрешность)

program ras_LCL;
uses crt,derba;
Const L2=9.5e-6;c2=1.207037e-6;L1=30e-6;C1=20e-6;

Var RC1,Rc2,RL1,RL2,Z,Uc,R,F:double;
{------}
Function Z_:real;
Begin
RC1:=R_cf(c1,F);RC2:=R_cf(c2,F);
RL1:=R_lf(L1,F);RL2:=R_lf(L2,F);
Z_:=RL2-RL1+RC2*RL2/(RC2-RL2);
end;
{--------}
Begin

textcolor (0);textbackground(15); clrscr;
Writeln('Частота - импеданс');
Writeln;
For j:=23 to 33 do
begin
f:=j*2000+1000;
z:=z_;
Writeln(' F=',F:1:0,' Z=',Z:2:5);



end;
Writeln;
For j:=5400 to 5405 do
begin
f:=j*10;
z:=z_;
Writeln(' F=',F:1:0,' Z=',Z:2:5);
end;
Writeln;
Writeln(' Z0=',1/(2*Pi*x_Y(c2 *(L1*L2)/(L1+L2),0.5)):2:2,' Z-',1/(2*pi*x_Y(C2*L2,0.5)):2:2);



readkey;
Провел расчет с емкостью с1=20у-6, т.е. практически ее исключил из расчета, то сходимость полная с формулой в статье.


end.
, где X_Y(a,b)- x в степени y. Модуль derba.

Исключил из гасчета С1, точнее объявил ее 20е-1, сходимость полная.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 1479
 Добавлено: 04-01-2012 02:24
To Vitek
Вот рассчитал с нагрузкой, частота резонанса немного ушла (стала примерно 53700 гц).
Конденсатор С1 отбросил, (объявил 20е-1ф). Напряжение на индукторе больше примерно в 5 раз, по сравнению с напряжением с инвертора. Ток так же увеличился примерно в 3 раза (последний столбец, неправильно обозначил, посл. столбец, это ток индуктора). Разница частот, когда мощность примерно одинакова - ок 1 кгц. Т.е примерно 2%, что вполне уловимая величина. Правда, это расчеты, и не учтены потери, то мощность можно уменьшить на нагрузке процентов на 20, и получаются вполне нормальные результаты.
"ток тран и"- это ток транзистора импульсный (максимальный), у меня стоят IRGP50B60PD.
Спасибо за ссылку на статью, она многое прояснила.
т.е. при cosY=1 будет наилучший режим переключения, а так же при увеличении емкости конденсатора С2 в 1.3 раза второй резонанс сдвинется до 47 кгц. (у меня частота не регулируется, а через 20 амперные релюшки будут добавляться конденсаторы, шаг регулировки -100гц, при таком пологом экстремуме вполне достаточно, 6 релюшек на 20А, т.е. 64 шага с добавлением 0.006 мкф).



магистр
Группа: Участники
Сообщений: 612
 Добавлено: 04-01-2012 10:34
при питании тлаты синтезатора частоты и модулятора пдм 5,2вольта ! на виходе из модулятора пдм максимально 2,6 вольта ето достаточно для запуска опторазвязки 6n137 ?

Всем привет, с прошедшими! В цифровой части везде должно быть 5 вольт, с выхода синтезатора 5 вольт и с выхода модулятора 5 вольт. У Вас выход просажен куда-то, ищите неисправность.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 150
 Добавлено: 04-01-2012 11:11
to derba
продуктивно Вы поработали сегодня ночью. Ну если заговорили про систему управления ИН, вот еще один график.

Белая вертикальная линия указывает частоту, на которой напряжение на конденсаторе отстает от выходного напряжения инвертора на 90 градусов. НО максимальное напряжение на индукторе и максимальный ток течет через него. Если мы посмотрим на нагрузке инвертора, то в точке -90 градусов пересекают все графики не зависимо от Q Это означает, что нагрузка инвертора постоянна и находится cosфи=1 или в худшем случае незначительно отстают от cosфи=1 коэффициента мощности. Такая ситуация является идеальной для поддержки ZVS мягкого переключения инвертора и предотвращает проблемы с восстановления обратного диода .

Cправа от белой линии у нас синее поле с надписью "Индуктивная нагрузка". Если мы повысим рабочую частоту она попадет с синий регион, а мощность отдаваемая в нагрузку уменьшится.

Вывод: фаза напряжения конденсатора предложена в качестве управляющей переменной и показан на графиках выше. Потому, что это напряжение может быть легко получено с использованием высокочастотного трансформатора напряжения и обеспечивает всю необходимую информацию для контроля.
Кроме того 90 градусный поворот фазы напряжения сигнала конденсатора означает, что это нулевые пересечения намеренно перемещенных во времени от потенциально шумных моментов переключения инвертора.В низкочастотный участок от белой линии лучше не суваться. Дешевле обойдется.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 612
 Добавлено: 04-01-2012 12:08
to ksv, Сергей Владимирович, у меня есть два пожелания-предложения по последней статье. В разделе о силовом модуле, не могли бы Вы написать пару строк о расчете dead time для выбранных транзисторов и расчете затворных резисторов. Ну например в таком ключе: Открываем datasheet на транзистор, ищем такие-то параметры, расчитываем так-то. Статью это сильно не раздует, но, вот таким как я, новичкам, на мой взгляд, очень поможет. Как Вы на это смотрите? А вообще, Вам нужно выпустить брошюрку на тему самодельного оборудования для лабораторий. Обобщить статьи по V-USB, по ИН, по ультразвуку, да написать. Я очень хорошо знаю как это непросто сейчас в ВУЗах, сам в свое время пытался в своем универе выпустить методичку по программированию МК, не получилось. Но такая работа могла бы открыть глаза многим нашим зажравшимся проректорам на проблему и на то, как относительно просто ее можно решить.

Страницы: << Prev 1 2 3 4 5  ...... 150 151 152  ...... 196 197 198 199 Next>> новая тема
Раздел: 
Gauss2k - gauss gun у тебя дома / Электроника и Электротехника / Индукционный нагрев металлов.

KXK.RU