А кто-нибудь пробовал сделать сварочник? Часть 12

steppe написал : Почём фирменные сверкальники продают и какая там элементная база?

Базу правильнее глянуть в своем Фубаге - неремонтопригодная база. Цена зависит от понимания "фирменные" - думаю примерно от 6кРэ уже нечто сверкающее найти можно, якобы отетственного производителя.

Коллеги и гости форума! Нашему товарищу, Жене Москатову, очень нужна помощь. Подробности тут http://valvol.ru/viewtopic.php?p=60237#60237

Некоторое время буду "поднимать" это сообщение и надеюсь на понимание модератора.

Слушатель написал : в своем Фубаге - неремонтопригодная база.

Конструкция и монтах (силовых ключей) явно не рассчитаны на ремонты и схемотехническое творчество пользователя. Платы с SMDшными деталюшками покрыты нерастворимым и нетермопластичным лаком, что тоже признак нерасчёта на удобства использование девайса только по сварному назначению, а не на использование его в качестве игрушки-конструктора. Что касается ремонта самих (пробитых) полупроводниковыхэлектронных приборов, то пока для обывателей не продают инструмент и оборудование, которое предназначено для неуничтожающего вскрытия (фирменных) и ваяния полупроводниковых электронных приборов по своим вкусам и замыслам.

wim написал : Поэтому выходной фильтр в карент мод - это параллельное соединение выходного конденсатора и нагрузки.

Что верно по определению. А теперь, в продолжение наших рассуждений, попробуйте из параллельного соединения конденсатора и нагрузки сделать источник тока, так, что бы источник тока получился, который источник тока по определению. Надеюсь, вы понимаете, о чём это я.

wim написал : Вот ещё перевод статьи Ридли на эту тему: http://www.soel.ru/cms/f/?/327478.pdf

Очень интересная статья. Спасибо Вам огромное. Вы первый, кто на моём горизонте форумных поляностроителей по делу и аргументировано высвечивает некоторые тонкости из области ТАУ.

wim написал : Я так понимаю, статейку парней из бывшего юнитрода вы изучили

С петлями регулирования пришлось столкнуться надцать лет назад. Когда впервые нарисовалась задачка по управлению вентильной электрической машиной. Признаюсь, на первых порах был тёмный лес. Пришлось спрашивать у В.А. Бесекерского. Вот тогда и узнал про петлю по току (токовый коридор, нетактируемый аналог карент мод), про петлю по Ке*омега (ОС по частоте вращения вала двигателя = ОС от таходатчика = ОС от импульсного инкрементального датчика), про петлю по положению, по фазе (ОС от импульсного инкрементального датчика = ОС от вращающегося трансформатора (резольвера)).

Знаю, эта тема мало кому интересна. Отсюда, и количество проскакиваемой информации весьма скудно. Но нам, вечным студентам, кроме матушки Степанидушки, любая дополнительная информация – жвачка для моска. Посему, еще раз – спасибон.

gyrator написал : Кстати, похабить ножницы по металлу путём наваривания "гривы" на ручки, -это, опять же пмсм, извращение, а не эстетика.

За ножницы не скажу, возможно там польза от акупунктурного воздействия.

steppe, брось ты это... И, кстати, эти ножницы лучше выкинуть и подешевке взять у подружки на какой-нить барахолке ножницы старосоветские или досоветские - чудно режут толстый металл и даже удлиннитель терпят. У меня фирменные от "Метартельсоюз" уже много лет не ломаются и не гнутся. Они, правда не блестят, но как сказал один великий современник:"Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото - дольше".

Andron55 написал : ... попробуйте из параллельного соединения конденсатора и нагрузки сделать источник тока, так, что бы источник тока получился, который источник тока по определению. ..

:swoon Источником тока в карент мод есс-но является дроссель. Точнее сказать - источником тока, управляемым напряжением. Ну там же, в статьях, всё достаточно подробно расписано.

gyrator написал : Силовая часть-септЮк, контроллер-народная UCшка. Моченность-3кВт с копийками. Я про это дело на Шизе ще летом отписался.
Да представлено всё давно.

А выбор СЕПИКа был осознанный или так сложилось?
Интересующиеся товарищи могут полистать очень полезный по ККМ/PFC материал: http://zalil.ru/31839762

gum написал : А выбор СЕПИКа был осознанный или так сложилось?

Сначала это был способ подъ...нуть коллегу pwn-а, поскольку он выбрал баксдустовый путь дохтура Зяо, а оный дохтур как-то не очень убедительно, с моей точки зрения, оПкакал септюковый коррехтур. Вот я и решил самостийно "подумать" этот вопрос. А тут очень к месту начал "созревать" палковерёвочный алгоритм рулёжки септюковым коррехтуром, (опять же, на основе одной заумной модельки от pwn-а) и окончательно "созрел" после перехода от голимой ШИМ к постоянной паузе. Кстати, на Шызе весь процесс рождения септюкового коррехтура довольно подробно задокументирован, а начало коррехтурного трёпа имеет место быть на тут, в давно засохшей веточке про коррехтур, кою ещё Мультик затеял.

Я собираю чисто в экспериментальных целях лабораторный источник (0-40В, 0-200А) с регулируемой ВАХ. Источник будет как трехфазный, так и однофазный. Я предполагаю так: на входе 220х1, 220х3 (3ф с нейтралью) стоит ККМ, только в варианте 220х3 это будет просто повышалка до 540; управа - микроконтроллер (что-то из серии stm32) + ФСШИМ контроллер,сила - мост-фазник, потому как требуется хорошая динамика (а ее Multik оч. активно живописал), теперь вопросы:

2gyrator: Как поведет себя коррехтур, если ему на выход установить 540В? Работа от 20 вольт не требуется.

2Multik: Вы писали, что фазосдвигающий мост - силовая часть с большой динамикой, однако для рулежки предлагается TL494 с городушками (UC3875 и UCC3895 в Узбекистан не возят вообще, вот и приходится искать замену (Кстати, а Вы не хотите сделать такую же примочку для 3825? ОУ у нее быстрый, да и на поцикловку она способна)). Какая при этом динамика? Предугадывая контраргумент по поводу того, что дуга не обладает шибко быстрой динамикой, сварка (не)плавящимся электродом/проволокой - это одно из применений питальника, поэтому динамика должна быть соответствующей. Еще интересует Ipeak фазника: где-то вы писали, что вы можете поднять ток до 400А за n мкс, и также быстро его опустить. Если использовать транзисторы IRGP50B60PD1 (кстати: в косом они просто супер, когда при 45-60 кгц народные полтинники калились аки утюжки - эти морозильная камера), которые вы используете, то какой макс. пиковый ток возможен? И можно ли этим транзисторам работать при 540В в фазнике? Не пробьет?

2Andron55-у и wim-у: Как спецам по ТАУ: как быстрая динамика силы сочетается с быстрой управой? Можно конечно и притормозить обратные связи, но имеющийся потенциал нехочу глушить. И отличается чем-либо или нет организация обр. связей в классическом ШИМ и ФСШИМ?

2все: Если не фазник, то какая топология силы обеспечивает динамику, комм. потери, мощность выделяемую на транзисторах сравнимую с фазником? Источник возможно будет работать в режиме 24/7, невзирая на "лабораторность".

хирург написал : Как поведет себя коррехтур, если ему на выход установить 540В?

Как-то так:

2 хирург,

Я собираю чисто в экспериментальных целях лабораторный источник (0-40В, 0-200А) с регулируемой ВАХ. Источник будет как трехфазный, так и однофазный.

Если у Вас есть успешный опыт создания таких питальников, то непонятно почему могли возникнуть все те вопросы, что идут ниже. Если опыта нет, то я бы для начала потренировался на макете в масштабе 1:10 (принципиально ничего не меняется).

потому как требуется хорошая динамика

А что такое "хорошая динамика"?

дуга не обладает шибко быстрой динамикой

Тут Вы сильно ошибаетесь, в дуге происходят процессы с характерными временами от секунд до наносекунд. Не один сварочник на сегодня не в состоянии такую динамику нагрузки отработать. Оно, правда, как правило и не надо.

Как спецам по ТАУ: как быстрая динамика силы сочетается с быстрой управой? Можно конечно и притормозить обратные связи, но имеющийся потенциал нехочу глушить.

Я не специалист по ТАУ, но, по-моему, Вы не верно представляете себе "питальник" как систему: нет отдельно "динамики силы", отдельно "динамики управы" и отдельно "обратных связей". Есть все это как единая система, о динамических свойствах которой только и можно говорить (вообще-то и нагрузку надо добавить тоже в "систему"). Если Вам нужно, чтобы Ваш питальник отрабатывал изменения в нагрузке за времена меньше 1 мкСек, то интересно было бы услышать, что Вы собираетесь делать с индуктивностями (например, проводов к нагрузке) и емкостями на вторичной стороне сил. транса Вашего "питальника"? На какой частоте должен клацать сам конвертер?

хирург написал : ... как быстрая динамика силы сочетается с быстрой управой? Можно конечно и притормозить обратные связи, но имеющийся потенциал нехочу глушить. И отличается чем-либо или нет организация обр. связей в классическом ШИМ и ФСШИМ?

Вопросы слишком абстрактные, чтобы на них можно было ответить конкретно. У силовой части фазника динамика конечно получше, чем у обычного ШИМа, т.к. при, например, увеличении тока нагрузки эффективное значение коэффициента заполнения уменьшается. Т.е. выходная характеристика фазника ближе к источнику тока. Но пмсм в режиме управления по току эта разница с обычным ШИМом нивелируется. Ещё у фазника меньше коммутационные потери, соответственно можно задрать повыше частоту коммутации и туда же сдвинуть частоту единичного усиления в петле. Однако выше 150 кГц мы поимеем трабл с электромагнитной совместимостью.

gum написал : ... нет отдельно "динамики силы", отдельно "динамики управы" и отдельно "обратных связей". Есть все это как единая система, о динамических свойствах которой только и можно говорить (вообще-то и нагрузку надо добавить тоже в "систему")...

Не путайте нас. Система легко и непринуждённо делится на отдельные звенья, если вход следующего звена не влияет на выход предыдущего. А в импульсных питальниках как правило так оно и есть.
И её не только можно, но и нужно делить, ибо рассматривать систему "в целом" - это надо иметь очень мощный моск.

хирург написал : как быстрая динамика силы сочетается с быстрой управой?

По моему мнению, Гум дал вам ответ достаточно живописно и точно.

Смотрите, ваш универсальный источник в любом случае будет иметь выходной фильтр, который должен быть оптимальным для такой-то нагрузки при такой-то частоте коммутации. Подозреваю, что для источника напряжения вы выберете звено второго порядка. Далее, вы зададитесь точностью слежения за выходным параметром на такой-то частоте, лежащей в полосе регулирования, и качеством переходного процесса при скачкообразном изменении нагрузки, от сих, до сих, либо скачке задания, так же от сих, до сих. Возможно, вы захотите учесть и другие возмущения, для примера скажем, влияние пульсаций сетевого фильтра, которые становятся второстепенными по отношении к первым двум издевательствам. Отсюда вырисовывается картинка, которая с учётом инерционных свойств выхода определит полосу авторегулирования и расчётные данные корректирующих звеньев авторегулятора. Также вы должны понимать, что мощность силовой части источника должна обеспечить (поддержать) динамику переходного процесса, должен быть запас по току и по напряжению во время переходного процесса, в противном случае вы упрётесь в потолок (ограничение).
Теперь смотрите, с одной стороны вы имеете оптимальный выходной фильтр для такой-то частоты коммутации, с другой полосу авторегулирования. При этом вы должны учесть то обстоятельство, что частота коммутации должна лежать за пределами полосы авторегулирования, как можно дальше. Скажем, на порядок и больше отстоять от единичного (ноль децибел) усиления края полосы. Другими словами, усиление на частоте коммутации должно быть отрицательным по логарифмической шкале. Частоту коммутации вы должны закопать очень глубоко под ноль децибел, хорошенько отфильтровать. Отсюда следует вывод, что частота коммутации, равно как и некие фантастические быстродействующие свойства коммутатора (его динамика), никак не влияют на полосу авторегулирования. Ибо все их достоинства специально закопаны глубоко под ноль децибел, и питать надежду по их поводу теряет всякий смысл.

Для управляемого капельного переноса (на лабораторном стенде), может быть, есть смысл сделать несколько источников тока (не быстро меняющихся или даже постоянных) с дросселями на выходе и с коммутаией выходного тока на дугу при пормощи низковольтных полевых транзисторов, то есть практически безинерционно, если токи источников тока в моменты выходной коммутации отрегулированы на нужном уровне.

steppe написал : Для управляемого капельного переноса

Уточните, плз. какой способ сварки подразумевается?

MMA? MAG?

Или еще что?

steppe написал : может быть, есть смысл

Поискать што-нить попросче ? Или там, читнуть перед сном преданье старины глубокой .;)

Andron55 написал : какой способ сварки подразумевается? MMA? MAG?

Режимы (экономичного и крупно)капельного переноса могут осуществлятcя и в ММА и в MAG (не поняла, зачем нужно уточнение). А топология силовой схемы с коммутацией выходных токов источников на дугу при помощи низковольтных полевиов практически безинерционна и пригодна для осуществления режима беспинчевого каплепереноса

gyrator написал : Поискать што-нить попросче ?;)

Лабораторный макет можно собрать из обычных сварочников (без их переделок), лишь выходной коммутатор (силовой ЦАП) прилепить.

gyrator написал : преданье старины глубокой .;)

А нынче, благодаря развившимся технологиям электронной помышленности, на рынке реально есть электронные ключи, позволяющие быстро коммутировать (инерционные) потоки энергии (в дугу или мимо неё), напрямую, с параметрами сварочной дуги.

wim,

Система легко и непринуждённо делится на отдельные звенья, если вход следующего звена не влияет на выход предыдущего.

Мне кажется, что Вы лучше меня разбираетесь в теории автомат. регулирования, поэтому прошу объяснить как нарезать на "отдельные звенья" типичный DC-DC конвертер. Наверно, такой конвертер можно представить в виде следующих "звеньев" (функц. блоков): входной источник питания, силовая часть, ШИМ-контроллер, нагрузка, цепь ООС по току/напряжению. Чтобы можно было применить Вашу методу для анализа динамики такой системы нужно убедиться (проверить), что

вход следующего звена не влияет на выход предыдущего

Вход звена "Силовая часть", очевидно, не влияет на выход звена "ШИМ-контроллер", из этого следует, что мы можем временно выдрать из конвертера ШИМ-контроллер и спокойно изучать его динамику как отдельного звена? Аналогично можем отдельно изучать динамику силовой части (без ШИМ-контроллера)? А какая может быть динамика у силовой части без блока управления? Объясните, что я понимаю не правильно.

Ребята Добрый день. Я не силен в электротехнике, но для дома и семьи кое что делаю. Проблема в следующем, у меня подгорел выходной сварочный трансформатор на инверторном сварочном аппарате ИСА-200. Так как гарантия закончилась я разобрал аппарат и увидел что обмотки в трансформаторе намотаны плоской (одинарной- первичка и сдвоенной - вторичка) медной тонкой шиной ширина ~ 5 см. В первичной обмотке произошло между витковое КЗ и естественно шина повреждена (частично выгорела). Как можно отремонтировать и какие преимущества такой намотки от намотки проводом круглого сечения? Ответ "чайнику" прошу прислать на мыло voznu@rambler.ru Заранее благодарен за ответ.

ВикторVS,

какие преимущества такой намотки от намотки проводом круглого сечения?

Если шинка действительно ТОНКАЯ (порядка 0,5 мм желательно), то потери в ней от "эффекта близости" будут меньше, чем в круглом, то есть ТОЛСТОМ, проводе, будет меньше нагрев обмоток при одинаков сечении круглого провода и шинки. На практике можете намотать таким проводом, какой у Вас есть. Желательно не задирать плотность тока в первичке и вторичке выше 8 А/мм. кв. и поставить на обмотку термодатчик в качестве защиты от перегрева градусов, эдак, на 80С.

gum, Спасибо за ответ. Как я понял можно первичную обмотку заменить на намотанную круглым или прямоугольным (в сечении) проводом имеющим соответствующее шинке сечение или несколько больше, а так-как вторичная обмотка не пострадала то ее использовать.

gum написал : ... как нарезать на "отдельные звенья" типичный DC-DC конвертер. Наверно, такой конвертер можно представить в виде следующих "звеньев" (функц. блоков): входной источник питания, силовая часть, ШИМ-контроллер, нагрузка, цепь ООС по току/напряжению...

Именно так.

gum написал : ... А какая может быть динамика у силовой части без блока управления?

Мы предполагаем, что все возмущения по входу и выходу преобразователя намного медленнее частоты коммутации. Если это не так, тогда тут делать нечего - мы не можем регулировать процессы даже на половине частоты коммутации. Следовательно, средний ток дросселя и среднее напряжение на конденсаторе не могут значительно измениться за период коммутации. Ну, мы их и усредняем за период коммутации и получаем модель силовой части, где частоты коммутации уже нет. Т.н. усреднённая или непрерывная модель. Для каждой топологии она будет своя:

• понижающий (buck) http://www.ti.com/lit/an/slva057/slva057.pdf
• повышающий (boost) http://www.ti.com/lit/an/slva061/slva061.pdf
• инвертирующий (buck-boost) http://www.ti.com/lit/an/slva059a/slva059a.pdf Ну и для всяких сепиков и иже с ними тож есть модели. Входным сигналом для модели силовой части является коэффициент заполнения - чтоб было проще, можно условно считать его тоже неким сигналом. А формирует коэффициет заполнения модулятор. В случае управления по напряжению он получается в модуляторе сравнением выходного напряжения усилителя ошибки с "пилой" генератора, а в случае управления по току - с "пилой" полученной из тока дросселя. Если к модели силовой части прикрутить модулятор и усилитель ошибки, её можно ипользовать например для анализа переходных процессов - в симуляторах она работает намного быстрее импульсных моделй, которым нужно клацать ключиками на частоте коммутации. А если нужна малосигнальная передаточная характеристика, тогда оную модель линеаризуют в заданной рабочей точке. Симуляторы это как правило умеют делать сами, но можно и ручками сделать.

wim написал : Т.н. усреднённая или непрерывная модель.

На мой непросвещённый взгляд, эти модельки были актуальны во времена М-222 и БЭСМ-4, или там Электроники-60 с перфолентой и роботроном. А по нынешним временам, потерпевший может тестить в симуляторе любые фантазии за приемлемое время, буде умеет

wim написал : ручками

"решать вапроцы" по сингулярности матрицы.

gyrator написал : А по нынешним временам, потерпевший может тестить в симуляторе любые фантазии за приемлемое время, буде умеет

Ничего не имею против, буде имеется в наличии мощный моск. Для примера желающие могут потестить что-нить посложнее прямоходового преобразователя с управлением по току. Например, flyback на TOPSwitch с комплексной нагрузкой в диапазоне входных напряжений, температур и пр. ПМСМ это будет мощный драйв.

Сделала такой эскис, что по-проще Без привязки к физическим элементам и без накруток экономичных демпферов (ведь вопрос был только по ТАУ?) Здесь на эскизе контроллер (виртуально осуществляющий асинхнорнный режим квазиоптимального по быстродействию регулирования системы второго порядка, возможны и синхронные варианты с привязками к тактовому генератору) совсем упрощён и не наделён способностями к адаптации и самонастройки в широком спектре вариаций параметров и режимов работы системы. А вообще-то и по-современному надо бы цифровой контроллер ставить и адекватно программировать.

steppe давайте поближе к техзаданию. Пульсации на частоте коммутации следует привести в норму – не более 3%. Да и конденсатору С2 (68мкФ), видимо слишком тепло. Замените его на более правдивый. Подозреваю, что на токах в 200А его номинал придётся увеличить на несколько порядков. И если Вам не сложно, пришлите файлик с расширением *.*.asc.

Andron55 написал : ... Пульсации на частоте коммутации следует привести в норму – не более 3%...

И статицкую погрешность 1% по входным и выходным девиациям хоцца увидеть.

Andron55 написал : давайте поближе к техзаданию. Пульсации на частоте коммутации следует привести в норму – не более 3%.

Незаданные в ТЗ параметры нагрузки я могу взять любые удобные, вот захочу и возьюму ёмкостную и подключу через её через ещё один обычный пассивный дросселёк, и не виддать станет пульсаций, или активный параллельный компенсатор пульсаций и аварийных перенапряжений параллельно нагрузке посоединю (цена-то виртуальная, и я (потенциально) могу всё и в любых количенствах и масштабах, что не зарпещено принятым ТЗ и на какие только хватит аппаратной цифири для численных методов, а она практически безгранична в памяти). Да и топология силы по ТЗ не обязательно должна быть старомодна. В том числе и однофазна и чтоб бязательно без (перспективных) цифровых контроллеров, которые способны "залапать" и покрыть всё нелинейное фазовое пространство переменных состояния упраляемой системы. своими адаптивными планами регулирования (не хуже чем карты атласа глобус). Да и конденсатору С2 (68мкФ), видимо слишком тепло. Замените его на более правдивый.

Подозреваю, что на токах в 200А его номинал придётся увеличить на несколько порядков.

Последовалельное активное сопротивление уменьшить. А тот (зачинный) вопрос по ТАУ полагаю снят?

wim написал : по входным и выходным девиациям хоцца увидеть.

Ну, это Вы уж слишком предвзято к мадаме придираетесь. Судя по схемотехническим номиналам подавление внешних возмущений (на глазок) лежит в пределах (30 – 40)дБ. Такой лигулятор не очень. Похоже, Вы были правы насчёт «выдающихся» схемотехнических достижений второй половины прошлого века. Вероятно, я ошибаюсь. Матушка поправит, уточнит.