Сварочный инвертор корректор коэффициента мощности

Корректор Коэффициента Мощности 5 и более кВт для сварочного инвертора

RadioГубитель

Просмотр профиля

Группа: Пользователи
Сообщений: 1425
Регистрация: 19.12.2012
Из: Москва
Пользователь №: 29776

Всем привет!
Готов представить вашему вниманию корректор, который может использоваться в сверкальнике для двух целей — стабильная работа от генератора и работа на пониженных сетях. Так же, сия конструкция выравнивает КМ до значения близкого к единице, чем жывительно влияет на снижения потребления энергии.
В архиве все файлы, чтобы успешно повторить рабочую конструкцию.
Сразу оговорюсь, что начал сие дело аж в 2011. Занимался непостоянно, были напряги со временем. Это уже вторая генерация. Она успешно была внедрена в Однотактный ММА от Юрия. Работает у поселкового сварщика-ремонтника пары дачных поселков без особых нареканий. Успешно внедрена в ПА№2 от Скифа, который был недавно мной запущен и опробован на всех режимах сварки. При одном из них я жал минуты 3 на дуге 36 В при токе 190 А, что соответствует около 7 кВт на выходе ККМ (при расчетных 5,5 кВт). Схема неплохо защищена от КЗ и прочих бяк. Реле включится только на 120-150 В на банках. При КЗ на выходе ККМ или при пробое транзисторов плеч происходит резкий бросок тока, разрывающий предохранитель на входе. Если сеть гнилая, а предохранитель выдерживает бросок, напруга на банках падает, автоматически размыкается входное реле, ток начинает течь по зярядному позистору. Его сопротивление 20 Ом. КЗ провоцирует его разогрев, при котором его сопротивление увеличивается до высокого уровня.
Индукторы. Для 75кГц я применил народные альсиферы К55 проницаемостью 60. Для каждого дросселя были собраны 2,5 полных сердечника на полукольцах К55*32*11,7 (5 полуколец). Индуктивность на нулевом токе — 55-65 мкГн. Желательно пересчитывать индукторы так, чтобы индуктивность на максимальном токе не снижалась менее 25 мкГн.
ТТ. Обычные Эпкосовские кольца К32. Не ломал, и не советую ломать.
Входной фильтр — любое ферритовое кольцо. Мотать синфазно диаметром 2,5мм до получения 1 uГн.
Схема защищена от превышения рабочей температуры. Термистор обычный на 10кОм.


Настройка. Собрать схему без индукторов.
Подключить управление к источнику 12В.
Собрать простейшую схему регулирования напряжения. Два потенциометра и источник на 4,5 В. Подключить через диод 4148 выходы с потенциометров на входы компараторов Vsence VINAC (4 & 5 ножки 28070).

Выставить напряжение 2-2,5В. Должны увидеть картинку: // Желтый сигнал — выход 28070, красный — затвор-эмиттер транзистора

Добиваемся уменьшением резистора Rdmx дедтайма не менее 1 мКс.
Идем дальше. Впаиваем вместо индукторов резисторы 10 Ом 20 Вт. Подаем на вход после реле 15-20 В постоянки (не забываем соблюдать полярность). Ставим осциллографом на выходной диод ТТ1 и ТТ2. Снова включаем модуляцию. Импульсы должны быть в положительной полуплоскости. Если где-то нет — переворачиваем ТТ.
Выбрасываем резисторы, впаиваем индукторы.
Для безопасной проверки, все же, рекомендую оставаться на тестовом подключении (входы компараторов, 15-20В на силе). Проверяем ограничение максимального напряжения. Ставим вольтметр на выход. Включаем малую силу и генерацию. Корректор набирает напряжение секунд 20-30. У нас есть времечко среагировать. При достижении 120-150В должно щелкнуть реле замыкания позистора. Не пугаемся . При достижении 420 В импульсы должны проредиться, напряжение должно застопориться на 420В. Если нет — проверяем цепи ОС. Повторяем проверку.
Если все успешно.
Снимаем все времянки. Корректор готов к работе.

Кто захочет пересчитать — во вложении файлы расчета и файлы расчета дросселей на КулМю и Х-Флюкс

Добавлю чтива немного, мож кому сгодится

Более подробно
an53_______________.pdf ( 4.83 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 3042

На русском, стр 3 и стр 11-14
SMPS________.pdf ( 1.39 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 9058

Сообщение отредактировал RadioГубитель — 4.8.2015, 22:37

Источник

Сварочный инвертор корректор коэффициента мощности

САМОДЕЛЬНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

КАКИМ ЕМУ БЫТЬ

На этой странице будут собираться интерсные технологические и схемотехнические решения заводских и самодельных сварочных аппаратов.

Для разминки возьмем сварочный инвертор РЕСАНТА САИ 250 ПРОФ:

СВАРОЧНЫй ИНВЕРТОР РЕСАНТА САИ 250 ПРОФ

Выходные диоды ККМ STTH12R06D — 12 ампер, 600 вольт, корпус ТО-220 с металлическим фланцем, но у них время восстановления 12 nS, они реально быстрые, как раз подстать микросхеме, поскольку в даташнике на микросхему указывается минимальная рекомендуемая частота переключения 50 кГц, а типовая 120. 150 кГц. Это довольно приличные частоты и при проектировании печатной платы нужно уделить максимальное внимание влиянию соседних проводников друг на друга
Так же следует обратить внимание на выпрямительные диоды первичного напряжения. Используются диодные мосты работающие параллельно, но в паралель работают диоды именно из одной сборки, что гарантрует максимальную похожеть параметров диодов, следовательно через параллельные диоды будет протекать одинаковый ток, поскольку падение напряжения не N-P переходе будет тоже одинаковым.

Следующим довольно интересным было схемотехническое решение в сварочном аппарате ВД-160И У2 (ВД-200И У2)

Сварочный инвертор ВД-160И

Первое, что бросилось в глаза, так это то, что ребята реально хорошо знают транзисторную схемотехнику. Полноценной схемы найти не удалось, однако лично мне понравилось то, что было увидено. Сначала я увидел ЭТОТ файлик, затем порывшись в интернете нашел вот ЭТОТ файлик.
Первое, что бросилось в газа — ограничение тока на управляющем трансформаторе — использовать диоды для подавления выбросов это довольно оригинально (обведена голубым):

Ограничение тока и подавление выбросов в управляющем трансформаторе

Так же используется довольно редкий способ удержания дуги при снижении тока, а именно добавлена дополнительная высоковольтная обмотка для облегчения поджига и удержания дуги. Я уже видел подобные решения, но в них использовались токоограничивающие резисторы на кучу ватт. Здесь же в качестве ограничителя тока выступает реактивное сопротивление L2, которе при слабых тока созадет маленькое падение напряжение на себе, а при больших ограничивает ток на столько, что диоды КД213 остаются целыми, т.е меньше 10 А. Таким образом значительно снижается выделяемое внутри сварочного аппратата тепло.

Для самодельного сварочного аппарата , работающего с аргоном нужен осцилятор. Впрочем осцилятор нужен и для плазмореза. Разумеется, что дугу можно поджечь и без него, касаясь электродом заготовки, но в момент касания односначно заточка электрода из вольфрама потеряет свою форму.
В сварочном аппарате РУСИЧ С-400 в качестве генератора высокого напряжения выспутает самовозбуждающийся электронный трансформатор и схема довольно знакома — подавляющее большинство электронных трансформаторов для низковольтных галогеновых ламп собраны именно по этой схеме:

Схема осцилятора

В данном варианте используется по два параллельных транзистора для увеличения выходного тока. Тут сразу оговорюсь — у самого зачесалиь руки купить готовый трансформатор и перемотать под осцилятор, но я удержался. Для подобного трансформатора нужно довольно приличное окно, поскольку вторичная обмотка должна иметь межслойную изоляцию — выходное напряжение подобного трансформатора должно быть порядка 4-6 кВ, а это требует межслойной изоляции не только между первичкой и вторичкой, но и между слоями первички. Даже используя фторопластовую ленту толщина изоляции займет не мало места, а с учетом того, что слои вторичной обмотки не должны добигать то краев каркаса хотя бы 2-3 мм, то и толщина самой обмотки увеличивается. Следовательно использовать сердечники от электронного трансформатора для ламп весьма затруднительно — размер окна расчитан строго под то количество обмоток и их толщину, которая используетсяв данном трансформаторе — при серийном производстве использование сердечников с «запасом» довольно убыточно.

Зарядить конденсаторы первичного питания сварочного инвертора не так просто — напряжение приличное, емкость конденсаторов тоже, следовательно ток во время зарядки будет возникать огромный. Чаще всего для зарядки этих конденсаторов в сварочных инветорах используют токоограничивающие резисторы и термисторы. Я не не буду утверждать, что это схема заводского сварочного аппарата (СХЕМА ЗДЕСЬ), но автор не стал заморачитваться с резисторами, а просто поставил обычную лампу накаливания на 150 Вт. Тут же оговорка — обычная лампа довольно габаритна, поэтому желащим повторить подобное рекомендую использовать галогенку — она значительно меньше, да и трубку гораздо проще защитить от ударов, чем колбу обычной лампы:

Схема софтстарта с использованием лампы накаливания

Тут следует отметить, что реле софтстарта включается только тогда, когда на выходе инвертора появляется напряжение.

СТРАНИЦА БУДЕТ ДОПОЛНЯТЬСЯ ПО МЕРЕ ОБНАРУЖЕНИЯ
ИНТЕРЕСНЫХ РЕШЕНИЙ СВАРОЧНЫХ ИНВЕРТОРОВ

Источник

Все об инверторах с модулем PFC доступным языком

Времена, когда «бал правили» огромные сварочные трансформаторы безвозвратно ушли в прошлое и сварка в бытовых условиях стала не роскошью, а обыденным делом мастера. Благодаря появлению инновационных технологий, компактный и функциональный сварочный инвертор с PFC (модулем коррекции коэффициента мощности) стал чаще встречаться у домашних умельцев, в представленном материале мы раскроем почему выбор падает на сварочники с PFC и в чем их преимущества.

Содержание

Преимущества сварочных инверторов оснащенных модулем PFС

На профессиональных форумах специалисты-электротехники до хрипоты спорят о преимуществах активного и пассивного корректора мощности в устройствах и их возможности сводить к минимуму потери электроэнергии при ее передаче от источника питания. Однако специалиста-практика мало интересуют теоретические дебри, ему достаточно знать, что с практической точки зрения, сварочные инверторы, в которых имеется функция PFC (ККМ, коррекция коэффициента мощности), обладают практически еще одним дополнительным стабилизатором напряжения на входе, поэтому такой аппарат способен:

  • Использовать значительно меньшую величину потребляемого тока без снижения силы максимального сварочного тока;
  • Работать на сверхнизком напряжении (просаженных сетях), а также при его скачкообразном изменении. При этом диапазон значений напряжения в сети может колебаться весьма значительно (от 90 до 240В);
  • Работать при подключении через удлиненный переносной кабель;
  • Работать с бензиновыми или дизельными генераторами, т.к. аппарат с ККМ не нагружает их, как обычный сварочник.

работа модуля PFC

На рисунке представлена вольт-амперная характеристика с использованием модуля PFC и без него. Обычный инвертор (без PFC) берет из сети пиковыми значениями, показано красной линией, а с модулем PFC потребление переводится в плавную синусоиду, за счет этого не создается нагрузка на сеть.

Наряду с этим резко повышается коэффициент полезного действия аппарата, достигая не менее 85%. Коррекция фактора мощности PFC позволяет достичь и максимально высокого КМ (до 99,9% в идеальном варианте), при этом на нагрев проводников расходуется не более 1% общей мощности инвертора!

Что выбрать? Бытовые инверторы с функцией PFС

инвертор Сварог ARC 160 PFCСледует отметить, что стоимость PFC инвертора с активным типом контроля коэффициента мощности, конечно же несколько выше, чем у обычных импульсных источников питания с без трансформаторным входом, особенно это сказывается на цене бытовых моделей. Поэтому, приобретая аппарат, необходимо четко очертить его планируемую сферу деятельности.

Бюджетные варианты инверторов подойдут в том случае, если сварочные работы будут выполняться лишь от случая к случаю, а в качестве свариваемого материала будут выступать простейшие стали. Не стоит думать, что подобные аппараты совсем примитивны, например сварочный инвертор Сварог 160 PFC, несмотря на свою приемлемую цену способен:

  • Работать от сети с напряжением 160-240В, то есть качественная работа с электродами диаметром до 3 мм возможна даже при значительном падении напряжения;
  • Специально для дилетантов прибор снабжен функцией HOT START, в результате чего в момент прикасания электрода к сварочной заготовке кратковременно импульсно повышается значение сварочного тока, благодаря чему зажигается дуга;

Однако, сварить алюминий, применяя подобное оборудование не получится, так как оно предназначено для сварочных работ с постоянным током. Сварщики, которые работают на этом аппарате, хвалят его надежность, но среди многочисленных преимуществ иногда отмечают небольшой недостаток: затрудненном поджиге некоторых марок электродов, а в частности УОНИ 13/55, но в основном этого инвертора хватит за глаза на большинство Gysmi E200 PFCбытовых задач.

Если же вы готовы потратиться на функциональность, обязательно обратите внимание на модель Gysmi E200 PFC. Помимо всех достоинств инвертора с ККМ, данный аппарат снабжен функцией автоматического затухания дуги, что позволяет завершить сварной шов без таких дефектов, как трещины и сварочный кратер (углубление). Аппарат с легкостью можно перенастроить на режим аргонодуговой сварки не плавящимся электродом и порог максимального сварочного тока несколько выше, чем у модели от бренда Сварог.

Blueweld Active 187 MV PFCК чуть более дорогому ценовому диапазону относится инвертор итальянского производства Blueweld Active 187 MV PFC. Мало того, что производитель допускает подключение к аппарату удлиняющих «переносок» длиной до 50 м, так он еще предусмотрительно снабдил прибор корпусом усиленной прочности. А самое главное — синергетическая регулировка позволяет точно придерживаться определенной длины дуги, достаточно лишь выставить данные о толщине материала. Модель Аctive 187 MV PFC позволяет работать не только с черным металлом, но также с нержавеющей и высоколегированной сталью, так как ему доступна и сварка в среде инертного газа. При его покупке вы сможете использовать любые типы электродов (в том числе с рутиловым и целлюлозным покрытием).

Если вы профессионал.

инвертор Lincoln Electric Invertec 300TPX

Промышленные сварочные аппараты способны работать без сбоев и поломок в самых сложных условиях. Компактными их уже, конечно, трудно назвать, ведь вес этого оборудования начинается от 20 кг и для перемещения инвертора по объекту приходится применять специальную тележку.

Американская компания Lincoln Electric выпускает один из наиболее функциональных инверторов — модель Lincoln Electric Invertec 300TPX, которая имеет несколько режимов аргонодуговой сварки и позволяет работать с различными металлами. Инновационное программное обеспечение позволяет после определения настроек выполнять работу в полуавтоматическом режиме. Низкое потребление энергии и сокращение рассеивания энергии в кабелях питания ему обеспечивает блок PFC, а низкий процент выброса СО2 в процессе сварки позволяет назвать этот аппарат «экологичным».

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника