Power Electronics
http://valvol.ru/

Индукционный нагрев на основе инвертора
http://valvol.ru/topic140.html
Страница 38 из 43

Автор:  valvol [ 19-01, 19:24 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
Вот уж поистине - век живи, век учись - и... А если честно - мне нравится как у меня

И в самом деле, от учебы одни проблемы!

Автор:  analitik [ 19-01, 20:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

samodel писал(а):
Вот картинка из Интернета:

Интересно, по каким критериям составлялись эти диаграммы - чем ближе образец к виткам катушки , тем интенсивнее нагрев. А что будет, если сравнить нагрев с обмотками , намотанными проводом круглого сечения с плоским, ведь последний обеспечивает максимальное приближение. Нагрев медной полоски как то не стыкуется с диаграммой. Я про видео в соседней теме.

Автор:  samodel [ 20-01, 16:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
А что будет, если сравнить нагрев с обмотками , намотанными проводом круглого сечения с плоским, ведь последний обеспечивает максимальное приближение.

Попробуйте сравнить, у вас уже есть на чём испытывать, а у меня испытывать не на чем, пока всё на стадии проектирования.

Автор:  analitik [ 20-01, 16:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

samodel писал(а):
Попробуйте сравнить

Да я уже сравнил:
Изображение

Автор:  analitik [ 20-01, 17:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

Еще одно свойство ИН - работает с одно - двухвитковым индуктором малого диаметра - 15 мм (внутренний)
Изображение

Автор:  samodel [ 20-01, 19:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
Еще одно свойство

Я увидел на видео, что у Вас без детали потребление от сети около 3,5А, т.е. никакой защиты от пустого индуктора нет?
Не боитесь, что конденсаторы повзрываются?

Автор:  analitik [ 20-01, 20:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

samodel писал(а):
Я увидел на видео, что у Вас без детали потребление от сети около 3,5А

Правильно заметили. Нужно было сделать более точную настройку параметров под такой индуктор, в частности несколько увеличить число витков первички - просто неохота было. Предыдущий вариант был правильно согласован - там "холостой" ход 1,5 ампера. Напряжение выше 1000 вольт, причем оно уменьшается под нагрузкой незначительно. Да и подняться напряжение выше определенного уровня не сможет. ИН не боится как коротыша, так и обрыва индуктора. Так как нижняя частота ограничена, не боится перегрузки при помещении в индуктор массивной стальной болванки. Вот и получается - зачем защита? Хотя не мешает поставить даже простенькую.

Автор:  analitik [ 30-01, 20:39 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

Изображение
valvol писал(а):
на деле получилось нагромождение реактивных компонентов L5L1C4C5..., имеющих множественные резонансы. RC-цепочки R1C6 и R2C2 выглядят "притянутыми за уши". Похоже на не вполне удачную попытку приспособить какой-то прототип под свои нужды.

Изображение
Резонансов три: два последовательных 34 и 59 кгц, и один - параллельный 44 кгц, причем подобран с помощью ДР1, ТС1, ИНД. и С4, С5 так, чтобы его резонанс находился ближе к середине между последовательными. Настройка в резонанс осуществляется фазовым компаратором на CD4093, на выходе которого после RC цепочки образуется постоянное напряжение, управляющее частотой задающего генератора контроллера SG3525.
RC-цепочки R1C6 и R2C2 - простейшие снабберы.
Схема проста, но можно сделать еще проще - автогенератор на IR2110, но это уже совсем другая история.
П.С. если найдется прототип - буду рад ознакомиться!

Автор:  valvol [ 30-01, 21:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
Резонансов три...

А смысл в чем?

Автор:  analitik [ 30-01, 22:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

Вы считаете, что здесь что то лишнее? Обоснуйте.

Автор:  valvol [ 30-01, 23:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
Вы считаете, что здесь что то лишнее?

Пока трудно сказать. Непонятна цель всех этих действий. Какие-то резонансы, какие-то настройки ... Но какова цель?
Моделирование не показывает каких-то особых преимуществ и возможностей этого решения. Более того, потери проводимости и коммутации высокие, относительно генерируемой мощности. Но может быть проблема в некорректной модели? Если так, то объясните на словах как и для чего это должно работать и какой ожидается положительный эффект. Возможно это поможет построить корректную модель. :live-14:

Автор:  analitik [ 31-01, 10:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

Как я уже писал, работающий макет был изготовлен в 2019 году. Имитатором LTspice занялся уже после лишь для того, чтобы понять более подробно процессы, происходящие в схеме. Для меня имитатор не самоцель, изучать его досконально нет желания, да и возраст уже, к сожалению, не тот. Поэтому не судите строго...
Теперь по порядку:
Изображение
Здесь на верхней схеме - классическая раскачка параллельного контура во вторичке согласующего трансформатора с помощью последовательного контура в первичке. Как видите, конденсаторы имеют большую емкость, причем , как правило - ставят высоковольтные (1-2 kV), это уже не рационально. Особенно во вторичке, там напряжение небольшое, но ток приличный - вот и требуется "баян" 50 - 100, а то и больше штук этих кондеров. Впрочем Вы это проходили, хоть и в последовательном резонансе. Напряжение на первичке ограничено напряжением питания - в данном случае 200 вольт, ток потребления 12 ампер.
Во второй схеме конденсатор из вторички перенесен в первичку, емкость соответственно уменьшилась очень существенно, ток также значительно упал. Конденсаторов стало значительно меньше и используются более эффективно по напряжению. Потребляемый ток не изменился - 12 ампер.
Изображение
Теперь по поводу конфигурации колебательного контура в моей схеме:
слева простая раскачка параллельного контура - как я уже писал, напряжение на нем - 200 вольт. На моей справа - емкость контура состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов, раскачка происходит посредством своеобразного последовательного контура - дроссель 14u, конденсатор 680n. В результате чего напряжение на первичке стало 700 вольт. Зависит от соотношения номиналов емкостей. Это позволяет применять даже одновитковые индукторы за счет увеличения коэффициента трансформации.
Как то так.

Автор:  valvol [ 31-01, 11:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

analitik писал(а):
Как видите, конденсаторы имеют большую емкость, причем , как правило - ставят высоковольтные (1-2 kV), это уже не рационально. Особенно во вторичке, там напряжение небольшое, но ток приличный - вот и требуется "баян" 50 - 100, а то и больше штук этих кондеров.

Да, вот из-за этого самого большого тока и получается, что на конденсаторах высаживается весьма значительное напряжение.
Как понял, Вы решили уменьшить габариты конденсатора, перенеся его в первичную обмотку трансформатора?
Если так, то очень зря:
Во-первых, это приводит к циркуляции гораздо большего тока через обмотку трансформатора, а следовательно увеличивает его габарит. Когда конденсатор был включен параллельно индуктору, весь реактивный ток протекал через него. А через трансформатор протекала только, довольно незначительная, активная часть.
Во-вторых, перенос конденсатора на другую сторону трансформатора не уменьшит его реактивной мощности, а следовательно и габаритов. Ведь в любом случае он должен компенсировать реактивную мощность индуктора. При прочих равных условиях, конденсатор возможно и будет иметь меньшую ёмкость, но будет более высоковольтным.
В результате имеем более габаритный трансформатор и практически неизменный по габаритам конденсатор. Т.е. ожидаемого выигрыша нет.

Теперь по иллюстрациям. Если Вы заметили, то я применил ключевое словосочетание "при прочих равных условиях". Это означает, что надо сравнивать равные конфигурации. В данном случае, например, следует использовать одинаковый индуктор. Также непонятно назначение коэффициентов связи K2 и K4?

Кроме этого. Картинки конечно хорошая вещь, но надо выкладывать модели. Например, я хотел бы проверить это на симуляторе, но из рисунков не понятна величина активного сопротивления индуктора и конденсатора...

Автор:  analitik [ 31-01, 13:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

Я ориентируюсь по реальному работающему (причем неплохо) макету. По фото и видео, размещенные мной, хорошо видно, сколько конденсаторов в работе - как минимум число уменьшилось более, чем в 2 раза. Трансформатор на одном комплекте Ш20х28 - потребление одно и тоже, что с ним, что без него - но с индуктором той же индуктивности. Можете сказать, сколько снимаете мощность с одного такого сердечника в сварочном аппарате? Есть еще один щекотливый вопрос - почему такой небольшой сердечник не насыщается при реактивной мощности в нем 34 ква?
И еще - при параллельном резонансе ток в контуре отстает от напряжения на 90 градусов.
По поводу "равных условий" - в обоих случаях ток 12 ампер.
К2, К4 - коэффициент связи с эквивалентом нагрузки, здесь не показан.
Плохо, что не с чем сравнивать - а делать резонанс во вторичке для сравнения нет никакого желания.
Вы просили обьяснить на словах - что я и сделал, добавив некоторые картинки
Кстати - макет неплохо работает на синем Эпкос 63х38х25. На одном!.
Модель для имитатора я выкладывал выше.

Автор:  analitik [ 31-01, 17:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Индукционный нагрев на основе инвертора

На всякий случай:
https://disk.yandex.ru/d/rSiYcesb75VFlg

Страница 38 из 43 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/