Доброго времени суток участникам сообщества.
Давненько я не брал в руки шашек. В смысле не касался силовой тематики. Но иногда, когда все забыто, приходится возвращаться к истокам)
Значит ситуация такая. Меня попросили приглядеть за человеком, который делает сварочный инвертор, в том плане чтобы он не наворотил фигни. Недавно дошли руки, посмотрел чего он ваяет, и у меня сложилось впечатление, что именно это он и наворотил.
Значит задача была такая. Сделать инвертор для контактной сварки на 10 кВт. Какое я увидел решение. Стандартно, сеть, мост, транс, выход транса подключается туда, где надо варить. В это я не вникал особо, вроде у человека опыт должен быть, с трансом надеюсь не просчитался.
Предполагается, что транс будет работать на 500Гц. Почему на 500, а не на тысячу например, я не знаю, пытаюсь сейчас вытянуть соображения, по которым выбрана эта частота, мб правильно, мб нет. Если кто знает, какая частота "правильная", большая просьба поделиться этим знанием.
Вопросы у меня на данном этапе в основном по схеме управления мостом.
Сейчас у него сделано управление каждым ключом с 494 микросхемы, которые как-то друг на друга завязаны. при этом в схеме куча резисторов и прочей рассыпухи, причем многие как я догадываюсь прецизионные. Я хоть и давно не в теме новшеств силовой электроники, но думаю, что новшества имели место быть и после 494 ти разработал что-нибудь более подходящее под такую задачу.
Собственно вопрос какой. Ходят слухи, что нынче подобные решения делаются полностью в цифре с реализацией алгоритма регулирования на мк. Насколько это реализуемо с учетом того, что ни я, ни ответственный товарищ именно такую задачу никогда не решали. Хотя я давно в микроконтроллернрой и плисоведческой тематике, если там нет каких-нибудь сильно специфичных нюансов, могу написать прошивку.
Ну и если в реализации чисто в цифре есть какие-то сложности, какой шим-контроллер больше подходит для данной задачи. Требование собственно основное - надежность, ну и чтобы поменьше рассыпухи, чтобы схема не требовала десятка процентных резисторов условно говоря, и что если что-то не пойдет, не сильно сложно было бы разобраться.

Я ремонтирую сварочники, но из чего-то чем-то похожего пока приходили только споттеры - обыкновенный трансформатор, симистор, никакого плисоводства. Так что не знаю, пардон если это совсем не то.

Схемы из журнала за 1978 это немного не то.
Про пид-регулирование на мк мне говорили ребята, которые проектируют блоки питания, не для сварочников, но какая разница. У ребят физтеховское образование, поэтому я знаю, что если они так делают, значит что-то в этом есть) Вопрос собственно на каких микросхемах сегодня (в 2013, а не в 1978) принято решать такие задачи (регулирования).
ЗЫ. Собственно на вашей картинке сварочная машина на 50Гц. Сегодня они примерно так и работают. Задача которая стоит - поднять частоту (сделать инвертор), чтобы уменьшить трансформатор.

Сообщение отредактировал vasta - Sep 22 2013, 10:59

на сайтах производителей силовых компонентов и их обвязки поищите digital power controller DPC вроде так называется. многие аксакалы отечественной силовой электроники относятся к ним со скептицизмом, для них нет ничего роднее ОУ, хотя может времена меняются.недавно видел схему от ti "dual half bridge resonant controller" если не ошибаюсь? поглядите какой там контроллер к примеру.
по своему опыту в 2006 г. участвовал в такой работе - делали инверторы с "мозгами", использовали для этого tms2401, я писал программы, алгоритмы предлагали коллеги, силовую часть от меня "держали в тайне" там был мост с шим. выдавал красивейший синус с регулировкой частоты, амплитуды, фазы. правда алгоритм при работе на нелинейную нагрузку тогда не пошел. были и цифровые фильтры и пи и пид и прочие регуляторы. так что дерзайте.

Думаю "правильная" частота будет 200Гц. На более высокой частоте возникнут трудности с проталкиванием тока через индуктивность сварочных проводов. Пример:
Зелёный - напряжение на вторичке
Красный - напряжение на сварочной точке
Синий - ток нагрузки

Спасибо, хотя бы по частоте понятно, так и думал, что какая-то физика в этом.


Ну да, совершенно верно. Заходишь на ти.ком, вбиваешь то что вы пишите и вываливается список из 100 наименований. Вопрос - что из этого наиболее надежное и ходовое.

сейчас все можно достать, судя по тому, что сделано изначально не для ширпотреба, надежность (если применять правильно) и цена, наверно, везде высокая.
поэтому, вопрос лучше задавать такой- что из этого будет для Вас проще и дешевле осовить, среда разработки, всякие демо платы, отладчики, сложность программирования и т.п.
У техаса есть представительство в РФ, обратитесь к ним, посоветуют что выбрать. Еще ST посмотрите, они по ценам демпингуют и ср-ва разработки у них часто бесплатные.

Недавно пришлось ремонтировать контактную сварку, где стоял трансформатор, потом выпрямитель с большой емкостью на выходе. Потом мощный тиристор, с помощью которого этот электролит разряжался на электроды. Простая схема управления. Заряд электролита до заданного напряжения с индикацией светодиодом.

В катушке индукционной плавки гоняют большие токи высокой частоты, вот в разрыв контура и контактную сварку. Ну, бедные конденсаторы, чтоб через них текли килоамперы

Идея правильная. Только конденсаторы можно поставить в первичку, и обойтись без килоампер. Вот пример на 1кГц.

Нет, конденсаторы лучше поставить во вторичку. Иначе на первичке трансформатора будет резонансное напряжение в несколько киловольт.

Непонятно, что лучше - емкость на 500нФ и несколько кВ или на 8.4мФ и ток 6кА.

8.4мФ и ток 6кА. - это боян конденсаторов (громоздко, но реально) и трансформатор с первичкой на 500В и током 50А , вторичка- 4,5В и ток 5кА.
емкость на 500нФ и несколько кВ - это трансформатор с первичкой на несколько киловольт и током больше 50 А , вторичка- 100В и ток 5кА.

Мне нравится вот этот трансформатор - последняя картинка, перед роликами

Еще вопрос по этой теме - обязательно ли выключать IGBT минусом? Или достаточно нуля?