Power Electronics
https://valvol.ru/

Продвинутый трансформаторный сварочник
https://valvol.ru/topic111.html		 Страница 201 из 228
Автор:  AWW [ 21-10, 11:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Я так понимаю, что напряжение на первичке дополнительного трансформатора будет определяться в большой степени сварочным током, который мы организуем в цепи. И посчитать это напряжение можно по такой формуле:

U1доп. транс.=Iсв*Z1св.доп.транс. Так?

Или U1доп. транс.=U2св - Uдуги(в общем виде векторно).
А еще мы хотим работать в режиме резонанса напряжений(или около него), поэтому
для этого нам нужна дополнительная индуктивность последовательно с дугой(если не хватит индуктивности вторичной обмотки сварочника).
Получается такая цепь -
верхний зажим вторичной обмотки сварочника,
дополнительная индуктивность,
первичная обмотка доп. трансформатора,
дуга,
нижний зажим вторичной обмотки сварочника.
Правда, получается непривычная картина - конденсатор физически не присутствует в цепи, честно говоря, есть сомнения по поводу резонанса напряжений в этой схеме.
Автор:  valvol [ 21-10, 11:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Магнитный шунт, изображенный на рисунке лишь символизирует поток индуктивности рассеяния и в реальной конструкции может отсутствовать. Однако, шунт может быть полезным при настройке трансформатора в резонанс, а также для регулировки сварочного тика.
Автор:  valvol [ 21-10, 11:35 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
AWW писал(а):
...Правда, получается непривычная картина - конденсатор физически не присутствует в цепи, честно говоря, есть сомнения по поводу резонанса напряжений в этой схеме.

Ранее я приводил ссылку на свою статью о моделировании сложных магнитных компонентов. Там приводится методика разложения сложных магнитных цепей на элементарные. Если, согласно этой методики упростить трансформатор изображенный на рисунке, то в результате получим электрическую эквивалентную схему, где конденсатор будет включен последовательно с индуктивностью рассеяния между первичной и вторичной обмотками.

Преимущество предложенной конструкции в том, что, при КЗ на выходе источника, сердечник трансформатора не насыщается. Вернее насыщается только участок под конденсаторной обмоткой. Поэтому, скорей всего, будет отсутствовать аномальное повышение потребляемого тока при КЗ сварочной цепи, характерное для продвинутого.
Автор:  AWW [ 21-10, 14:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Почему аномального? Ведь у Вас при к.з. наблюдается классический признак резонанса напряжений в чистом виде - ток в цепи максимальный и чисто активный! По классической теории резонанса, при резонансе напряжений ток ограничен только активным сопротивлением контура(а оно у нас не очень большое). А вот физический смысл данной конструкции(трансформатор с конденсаторной обмоткой) не в том ли, что в первичную обмотку доп. трансформатора вносится емкость из его вторичной(конденсаторной) обмотки? Если мы вместо конденсатора поставим резистор, то вносимым будет активное сопротивление(будем просто ограничивать ток степенью загрузки вторичной обмотки доп. трансформатора). Пока не ознакомился еще с Вашими "магнитными" статьями, поэтому мне трудно сейчас что-либо высказать. Но совмещение 2х электромагнитных устройств в одном было бы отличным решением!
Автор:  iztexkomu.za.40 [ 21-10, 20:07 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Сегодня продолжил эксперимент и вполне удачно. Набрал батарею в 400 мкф ( 160+80+80+80). Тройкой сварка толстого металла или резка ( ток короткого-20 а, Uc-250 В, рабочий-18, Uc-230 В ). Откидывал 80мкф-сварка тонкого металла ( ток короткого-16 а, Uc-270 В, рабочий-15, Uc-250 В ). По ощущениям-даже лучше чем с электролитами- дуга устойчивей,ровнее. Теперь надо попробовать оптимизировать дроссель. Я думаю,может и не обязательно перекрывать весь токовый диапазон конденсаторами. Допустим, мотаем дроссель так чтоб он насыщался на пороге нижнего предела необходимого тока, а остальной вытягивам конденсаторами. Но это конечно надо проверять.Зато габариты могут уменьшиться.
Автор:  valvol [ 21-10, 22:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
iztexkomu.za.40 писал(а):
...Но это конечно надо проверять.Зато габариты могут уменьшиться.

С интересом следим за вашими экспериментами. Их результаты, как минимум, будут полезны для моделирования такого типа сварочника.
Автор:  AWW [ 22-10, 10:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
iztexkomu.za.40!

Конечно, следим! И внимательно! Раз Вы сейчас в стадии эксперимента, можно ли увеличить К трансформации? Тогда(теоретически) можно уменьшить величину емкости. Хорошо бы еще сварочный ток измерить и U2xx, а также U на первичке доп. трансформатора.
А Вы не пробовали убрать дополнительный трансформатор с конденсаторами и попробовать варить, чтобы почувствовать разницу? Может быть, у Вас мощный источник, который способен выдавать такие же параметры и без дополнительного трансформатора? Если же вносимая емкость действительно играет свою роль, то можно будет снизить U2xx основного сварочника при сохранении необходимых режимов.
Автор:  valvol [ 23-10, 21:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
valvol писал(а):
К выходным постараюсь сделать рабочую модель такого сварочника.

Как и ожидалось, в модели всё прекрасно работает.
Изображение
За основу была взята модель моего продвинутого на железе ПЛ32х70х100.
В модели L1 имитирует железо под сетевой обмоткой, L3 - железо под вторичной обмоткой, L2 - индуктивность рассеяния, L8 - железо под конденсаторной обмоткой. K1, K2 и K3 - идеальные трансформаторы.
Максимальный ток сварки 154А. При этом в первичке течёт ток 22.5А. При КЗ в сварочной цепи, действующий ток первички падает! до 20А. В качестве резонансного конденсатора, предположительно, используется бумажный конденсатор 100мкФ на 1000В.
Осталось испытать идею на практике.
Для такого продвинутого лучше всего подойдёт сердечник от какого-то 3-х фазного трансформатора. Возможно подойдёт строительный трансформатор ТСЗИ 380/36В.
Более детальную разработку можно будет произвести при наличие реального железа.
Саму модель можно взять здесь.
Автор:  алтеко [ 23-10, 22:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
ВалВол,выходит при небольшом приросте тока,мы получаем увеличение веса и поиск дефицитных бумажников в наших краях,что также дает увеличение веса,однако,как будет с коэффициентом мощности,да и ток при КЗ великоват!? :live-39:
Автор:  valvol [ 24-10, 00:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
алтеко писал(а):
ВалВол,выходит при небольшом приросте тока,мы получаем увеличение веса и поиск дефицитных бумажников в наших краях,что также дает увеличение веса,однако,как будет с коэффициентом мощности,да и ток при КЗ великоват!? :live-39:

Кому-то проще найти бумажные конденсаторы и где-то в загашнике лежит подходящее железо. Т.е., скорей всего найдутся и такие, кого такой вариант больше устроит. Кроме этого, бумажные конденсаторы долговечнее и имеют меньшие внутренние потери, по сравнению с электролитическими. С коэффициентом мощности у этого варианта также всё в порядке. Хотя массогабаритов будет побольше.
Судя по модели, при КЗ несколько снижается как входной, так и выходной ток. А вот в варианте с неполярными конденсаторами во вторичке, выходной ток при КЗ возрастает почти в два раза, хотя входной ток при этом также немного снижается.
Автор:  valvol [ 25-10, 13:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Хотел было посчитать продвинутый с бумажным конденсатором на основе строительного трёхфазного трансформатора ТСИ-2.5 или ТСЗИ-2.5 (или подобных), но к сожалению не смог найти конструктивных данных на него. Т.е. размеры сердечника и обмоточные данные. :live-14:
Автор:  iztexkomu.za.40 [ 25-10, 20:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Сейчас пока это всё выглядит вот так-http://savepic.su/6251382.jpg, http://savepic.su/6241142.jpg. Измерил ток в цепи конденсаторов- на максимуме доходит до 25 А.
AWW писал(а):
А Вы не пробовали убрать дополнительный трансформатор с конденсаторами и попробовать варить, чтобы почувствовать разницу?
Без ограничения тока такой тр-р не работает.
AWW писал(а):
можно ли увеличить К трансформации? Тогда(теоретически) можно уменьшить величину емкости
Низковольтные ёмкости проще достать.
Автор:  AWW [ 26-10, 11:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Приветствую!

Простите, не очень понятно выразились! Как это "не работает без ограничения"?
Если мы ограничили неким приспособлением сварочный ток и получили при этом нормальный режим, то без токоограничивающего устройства сварочный трансформатор должен варить еще лучше! Просим разъяснений! Насчет коэффициента трансформации - я смотрю, что Вы ушли от одной батареи конденсаторов к другой! :) По крайней мере, на сегодняшний день. А как удобнее было бы поставить только один или два конденсатора! И померяли бы все-таки напряжение U2xx на основном трансформаторе и на первичке дополнительного. И, кстати, большинство конденсаторов МБГО на 500-600в,
Уважаемый Valvol, Вы же можете подобрать параметры трехстержневого трансформатора под требуемый ток, например. Либо задать их для нескольких вариантов. Кстати, мы же можем оперировать только сечением железа и габаритами(длина средней линии магнитного поля), именно эти параметры служат исходными данными для расчета. А вот качество самого железа можно определить только практически. А вообще-то нужно будет рассчитывать сварочник полностью, ведь мы же не сможем изготовить для конденсаторной обмотки стержень по индивидуальному заказу! :) Думаю, что идея с конденсаторной обмоткой подойдет тем, кто может сам изготовить такой аппарат, а вот тем, у кого есть фирменный трансформатор, удобнее будет изготовить приставку, превращающую сварочник в "продвинутый", проще говоря, применить дополнительный трансформатор c конденсаторами во вторичке.
Автор:  valvol [ 26-10, 12:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
AWW писал(а):
Уважаемый Valvol, Вы же можете подобрать параметры трехстержневого трансформатора под требуемый ток, например. Либо задать их для нескольких вариантов. Кстати, мы же можем оперировать только сечением железа и габаритами(длина средней линии магнитного поля), именно эти параметры служат исходными данными для расчета. А вот качество самого железа можно определить только практически. А вообще-то нужно будет рассчитывать сварочник полностью, ведь мы же не сможем изготовить для конденсаторной обмотки стержень по индивидуальному заказу! :)

Одним из ключевых параметров трансформатора является индуктивность рассеяния между обмотками. Чтобы её более-менее корректно определить, нужны корректные размеры сердечника и обмоток. При этом без изменения останется только сердечник. Обмотки, скорей всего, придётся полностью перемотать, т.к. на одном крайнем керне сердечнике будет распологаться сетевая обмотка, на другом крайнем керне будет распологаться сварочная обмотка и на среднем, конденсаторная обмотка.
Автор:  AWW [ 26-10, 14:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Продвинутый трансформаторный сварочник
Valvol!

По методике расчета сварочного трансформатора, среди исходных данных фигурирует как раз сечение магнитопровода, исходя из него рассчитываются витки обмоток. Здесь нам следует считать витки с учетом наличия конденсаторной обмотки. Но если сечение подберем, оно такое же будет для всех обмоток. Правда, можно сделать комбинированным(практически-теоретическим) методом - сначала намотать обмотки на крайних стержнях, а после уже подобрать число витков на среднем. Жаль что нельзя намотать конденсаторную обмотку на стержень, где вторичная обмотка намотана! :)
Страница 201 из 228 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/