Power Electronics

Помогите разобраться со схемой инвертора источника питания сварочного аппарата Miller Electric Auto-Axcess 450. А конкретнее, мне не понятно, что находится внутри так называемого блока Interconnect Board.
Пояснение к схеме, которые очевидны:
Питается преобразователь от трезфазной сети. В блоке Interconnect Board скорее всего трехфазный выпрямитель и мостовой инвертор. Далее выход на одну первичную обмотку трансформатора T1 и через коэффициент трансформации на две вторичные, что говорит о двухтактном режиме (поэтому предполагаю мостовой инвертор). Далее через выпрямительные диоды D1, D2 и индуктивность сварочного контура Z1 на дугу. Positive - Negative - контакты дуги.

Возникают вопросы:
1. Зачем такое соединение первого контакта первичной обмотки трансформатора через конденсаторы C1, C2, C3? Есть предположение, что это полумост, а конденсаторы C1, C2 замена второй стойки транзисторов. Тогда зачем C3? Также предполагаю, что возможно реализован резонансный преобразователь DC-DC преобразователь с последовательным подключением нагрузки к резонансному контуру по схеме описанной в Мелешине (2011 г.), представленной ниже:

В таком случае C3 нужен, а вот резонансного дросселя включенного последовательно C3 нет.
2. Для чего дроссели L1 и L2? Возможно это индуктивный фильтр, но тогда зачем такое последовательное соединение со средним выводом? Причем они отличаются типом сердечника. Как я понял L2 с зазором, а L1 без. Или такое обозначение сердечника значит другое?
3. Если в L2 зазор, тогда зачем зазор в трансформаторе T1? Ведь в двухтактном режиме работы он не замагнитится, при условии что все грамотно рассчитано, а в Miller Electric люди грамотные.
Если где ошибся, поправьте.
Облазил весь интернет, ничего не нашел. Даташит есть, но в нем тоже ничего не сказано (если кому надо могу выслать на почту).

Если у кого-нибудь есть этот сварочник сфотографируйте, пожалуйста, печатную плату блока Interconnect Board. Буду очень признателен.

Всем заранее спасибо!

да , это полумост, скорее всего... С3 - чтоб убрать постоянную составляющую, очевидно он добавлен затем чтоб не напрягать С1 С2..
это лишь предположение .. но думаю оно правильное
- а вот это вряд ли.. посмотрите в книгу Мелешина, и на схему - там есть одно весьма существенное отличие
- с чего Вы взяли что там зазор?
- признаюсь честно, не знаю.. ибо не ясно куда они подключены на общей плате.. рискну предположить - что один из них используется в входном выпрямителе а второй - чтоб ВЧ пульсации от моста не пущать в сеть..
есно в Miller Electric не работаю, потому ручаться на 100 за ответы не могу
извините за глупый вопрос, но зачем Вам это все если нет сварочника?

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария

2 Dizel1: Спасибо за срочный ответ!
А теперь по порядку.

Если вы говорите про резонансную дроссель, это да. Ее отсутствие меня тоже напрягает. Но возможно они работают на индуктивность рассеивания, хотя такая малая величина в качестве резонансной индуктивности больше характерна для преобразователей с резонансным (мягким) переключением, чем для классических резонансных преобразователей. Возможно работают на индуктивность намагничивания (мысль глупая, но все же). Или же резонансная дроссель просто не показана на схеме (для конспирации, они это любят, особенно Lincoln Electric). А помещают они ее в закрытый от посторонних глаз блок Interconnect Board в цепи HF-XFMR например, принцип от этого не меняется. В общем не все тут гладко для резонансного преобразователя.

Просто предположил, судя по обозначению сердечника: сплошная линия - без зазора, прерывистая - с зазором. Но это все догадки, я могу ошибаться.

Отчего же глупый, вполне логичный вопрос. Мне это нужно, чтоб сделать подобный источник питания. Miller Electric Auto-Axcess 450 стоит порядка $10000, а сам источник около $5000. Вот и начал изучать различные схемы и наши и зарубежные. Меня в частности интересует один из видов импульсной сварки, поэтому из зарубежных сварочников выбор пал на Lincoln Electric и Miller Electric. У Линкольна схема посложнее будет, но они ее подробно описывают, хоть и рисуют очень криво. Но оно и понятно. Когда один сварочник стоит как машина, лучше чтоб нюансы схемы хранились в секрете.

- отличие простое - там нету конденсатора на выходе
- достаточно смелое заявление
хотя при наличии опыта.. впрочем не боги горшки обжигают - какой именно, если не секрет?

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария

Мне кажется в схеме Мелешина он играет роль фильтра и в резонансном контуре не участвует. Поэтому ставить его или нет, мы в праве выбирать сами, в зависимости от того, чего мы хотим получить. В топологию резонансного DC-DC преобразователя он не входит. Поправьте, если ошибаюсь.

Самым распространенным названием этой технологии является Surface Tension Transfer или просто STT. А точнее - управляемый капельный перенос металла электрода в сварочную ванну методом поверхностного натяжения. Технология непростая и требует такого же непростого источника. Вот и приходится анализировать опыт поколений.

- очень ошибаетесь... запустите любой симуль - и увидите где..
резонансные источники вообще как правило не используют для сварки по ряду причин..
- Вам нужен источник с оч хорошей динамикой?

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария

Можете по подробнее объяснить как он влияет на резонансный контур? Резонансный эффект в подобных преобразователях используется для уменьшения потерь при переключении за счет перезаряда емкости и индуктивности резонансного контура. А при условии, что выходной конденсатор имеет большую емкость, напряжение на нем будет меняться незначительно и как следствие из резонансного контура он просто выпадет.

Да, вы правы, сложности есть. Но реализовать можно (в ущерб диапазону рабочих токов и динамике). Хотя зная характеристики этого источника, мне не особо верится, что там резонансник. Так что здесь могу только согласится с вами.

Да, с очень хорошей.

- особо долго пояснять не буду... времени жаль топтать клаву ..
да Вы и сами все правильно понимаете
- все правильно, таким образом (если пояснять на простых пальцах) для резонансного контура конденсатор достаточно большой емкости на выходе - почти КЗ.. если быть точнее - источник напряжения...
нагрузка выходит отвязана по ВЧ этим конденсатором от контура/, контур стабилен...
дросселя тоже нет на выходе - это тоже не случайно
(для нагрузки выходной конденсатор в резонансном сварочнике кстати тоже источник напряжения!!! как это влияет на сварочный процесс знаете???)
а если конденсатора нет - то контур включен в цепь нагрузки с кабелями, и прочими неизвестными... это приведет к тому что частота контура будет меняться с нагрузкой хаотично..(некоторая зависимость есть - но ничего путного не выйдет)
- по хорошему чистый резонанс реализовать низзя по ряду причин
- это не инженерная характеристика цифры огласить сможете ?

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария

Так в том то и дело, что цифр то и нету. Толком ни Линкольн, ни Миллер не заявляют о своей динамике. Лишь утверждают, что требуются высокие скорости нарастания. А технологию обеспечивают путем простого наращивания габаритной мощности. Один зарубежный исследователь тестил источник Invertec STT и получал скорость нарастания тока примерно 0,5 А/мкс. А реально можно сделать больше с той же самой габаритной мощностью. Пока стоит задача повторить их технологию и динамику, при этом улучшив качественные параметры источника. А для этого надо понять как работают эти преобразователи.
Технологи кстати заявляют, что скорость нарастания тока в принципе должна быть больше на порядок.

Мне интересно кто-нибудь в России вообще имеет свободный доступ к Миллеровскому сварочнику Auto-Axcess 450? Знаю только одну фирму, которая открыто заявляет, что варит ими трубы. Вот только сомневаюсь, что они согласятся разобрать его и сфотать)))

0.5 и даже 1А/мксек не есть проблема на 150А мосте. Вот больше- это да, запасец нужон. Хотя на длинном СТ и укороченном дросселе вполне можно и удвоить.

_________________
К людям надо помягше... А на вопросы глядеть поширше!

Да, а еще можно удвоить вес сварочника, тогда получится еще больше)))

Нашел схему подобного источника той же фирмы примерно с теми же характеристиками. Рисунок немного подправил, убрал лишнее. Конечно вместо одного трансформатора тут два, а вместо предполагаемой стойки конденсаторов в этом преобразователе используется стойка транзисторов, отчего получается полноценный мост, но зато видно каким образом используются дроссели. Хотя я до сих пор недоумеваю, зачем именно так все делать. Может все-таки они пытаются сделать резонансный преобразователь? Непонятно для чего им дроссели L3, L4, если есть L1.

для начала можете посмотреть патент данной фирмы US5444356. Это обычный мостовой преобразователь с 2-мя трансформаторами. В цепи трансформаторов стоит разделительный конденсатор.

_________________
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно».

О, здорово, за патент спасибо! Интересная схема в нем. Нашел еще пару их патентов. Все потихоньку встает на свои места. Ничего волшебного как оказалось))

Если вы этот процесс имеете в виду http://www.lincolnweld.ru/news/2804/ ,то на мой дилетантский взгляд - основная заморочка - очень быстро выключить ток, перед отделением капли от проволоки (или выключать ток, когда капля уже начала отделяться, но ещё быстрее), а всё остальное, в том числе и нарастание тока - вполне решаемые задачи.
Цитата из ссылки: "Подобные разработки велись и ранее специалистами разных стран мира, в том числе и России. В частности, коллективы лаборатории импульсных технологий сварки и наплавки Томского Института физики прочности и материаловедения и фирмы "Импульс-С""
Существует мнение, что американцы просто содрали свой STT.
Кстати, на "Эектрике" "Толян" утверждает, что его аппарат варит как STT, (не знаю, правда или нет, не проверял)

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес