мощный AC-DC, Задача--не могу сообразить ИМПУЛЬСНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ Опции

[pilot123]

Слишком давно не занимался а тут возникла задача.
Имеем на входе 220
На выходе необходимо получить: 1) Шим регулируемый(до 40 кгц) 2)Ток регулируемый(скин эффект как мерить? 3)вольтаж регулируемый

требования: ток от 30 до 400А, вольт от 5 до 30.

Не могу сообразить с этой схемотехникой. Что читать, где искать...подскажите
Современную элементную не знаю.
Спасибо заранее всем кто откликнется.

[Microwatt]

Слишком давно не занимался а тут возникла задача.
Имеем на входе 220
На выходе необходимо получить: 1) Шим регулируемый(до 40 кгц) 2)Ток регулируемый(скин эффект как мерить? 3)вольтаж регулируемый

требования: ток от 30 до 400А, вольт от 5 до 30.

Не могу сообразить с этой схемотехникой. Что читать, где искать...подскажите

Это что, 12 кВт (400Ах30 вольт)?
Ну, как говорят падонки, "нипадецки"...
Источник на 400 ампер сам по себе - весьма сложное устройство. Его не получится, скорее всего сделать в единичном , цельном виде, моноблоком. Нужно искать решение в многофазной, многоячеечной топологии с суммированием мощностей. 15-30 ячеек.
Кроме того, столь широкий диапазон регулировки выходного напряжения....
Весьма сложная задача, если она решаема вообще.

[pilot123]

Вопрос может и тупой.
Сварочные инверторы дают довольно большой ток.
Допустим дискретность регулирования по напряжению через 5 вольт тогда 6 таких сварочников(на разные напряжения).
остается вопрос только как управлять формой выходного сигнала.(нужна регулируемая шим(скважность) до 40 кгц

Сообщение отредактировал pilot123 - Nov 14 2008, 00:52

[Microwatt]

Вопрос может и тупой.
Сварочные инверторы дают довольно большой ток.
Допустим дискретность регулирования по напряжению через 5 вольт тогда 6 таких сварочников(на разные напряжения).
остается вопрос только как управлять формой выходного сигнала.(нужна регулируемая шим(скважность) до 40 кгц

Сварочные инверторы -120-150 ампер расхожие. Это не Ваши 400.
Такое понимание дискретности приводит к трем отдельным дыркам в двери: для собаки, кота и котенка. Уж проще сделать отводы от трансформатора, чем 6 источников.
А поскольку такие смелые идеи, то давайте подумаем, действительно ли нужен ШИМ на выходе? Что-то очень экзотично. Что будет нагрузкой источника?

[андр]

В источниках питания не большой специалист, но обычно с одной фазы никто не снимает больше 3кВт. Далее, сварочный аппарат дающий ток 400А всегда трехфазный. Фото прилагается. И вот вопрос, а обыкновенный сварочный аппарат (инверторного типа) не подойдет??

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MrYuran]

И вот вопрос, а обыкновенный сварочный аппарат (инверторного типа) не подойдет??

Сварочник не держит напряжение, он ограничивает напряжение холостого хода, а после розжига дуги поддерживает ток. А тут надо видимо стабильное напряжение. Хотя схемотехника силовой части не сильно отличается. Немного изменить схему регулирования.

А вообще требования нехилые. Если, например, 30В/400А
Посмотрите electrik.org
Там силовики-затейники обитают.

[pilot123]

Сварочные инверторы -120-150 ампер расхожие. Это не Ваши 400.
Такое понимание дискретности приводит к трем отдельным дыркам в двери: для собаки, кота и котенка. Уж проще сделать отводы от трансформатора, чем 6 источников.
А поскольку такие смелые идеи, то давайте подумаем, действительно ли нужен ШИМ на выходе? Что-то очень экзотично. Что будет нагрузкой источника?

Нагрузка? ЭХО-электрохимобработка металлов.
400 ампер для ЭХО это вообще ничего.
средний станок 5000А кушает.
мне же нужно для своих кустарных поделок и именно от 220 вольт.

[Пушкарев Михаил]

Насколько понял из краткого экскурса в технологию электрохимической обработки - это либо растворение материала обрабатываемой детали, либо наращивание материала на деталь. Следовательно, деталь должна быть либо катодом, либо анодом, а не тем и другим одновременно. Т. е., источник должен быть источником постоянного тока, и похоже, что именно источником регулируемого тока, а не регулируемого напряжения.

[MaslovVG]

Сварочник не держит напряжение, он ограничивает напряжение холостого хода, а после розжига дуги поддерживает ток.

Это заблуждение. Так работают только источники для ручной дуговой сварки.
В сварочных автоматах наоборот используются стабилизаторы напряжения. величина тока дуги регулируется скоростью подачи элекрода(проволоки). Естественно предусматривается токограничение (отсечка по току). На случай замыкания. Мнокие серийные источники имеют переключаль режима работы.
Поищи должен существовать готовый с близкими характеристиками. Разрабатывать единичный экземпляр с такими характеристиками разве в качестве хобби если нет другого продуктивного занятия.

[андр]

Я думаю что если необходимо поддерживать ток, то сварочный аппарат очень даже подойдет. Мне так кажется. Но всё равно, более 3кВт выжать с бытовой сети не получится, это исходя из собственного опыта сварки инверторным аппаратом.

Инверторный сварочный аппарат поддерживает стабильный ток даже при замыкании электрода на деталь, соответственно он должен подойти.

Для домашних опытов можно поросить у знакомых подобный аппарат, но выходной ток у него вряд ли будет больше 160А.

[pilot123]

Насколько понял из краткого экскурса в технологию электрохимической обработки - это либо растворение материала обрабатываемой детали, либо наращивание материала на деталь. Следовательно, деталь должна быть либо катодом, либо анодом, а не тем и другим одновременно. Т. е., источник должен быть источником постоянного тока, и похоже, что именно источником регулируемого тока, а не регулируемого напряжения.

Абсолютно верно источник постоянного тока.Извините за несколько тупой вопрос
Если мы даем прямоугльные импульсы с размахом например от 0 до 20В и меняем их скважность что в результате мы меняем напряжение или ток?( И при этом у нас должен проходить ток ,например, между анодом и катодом 20А/см2)

[MrYuran]

более 3кВт выжать с бытовой сети не получится, это исходя из собственного опыта сварки инверторным аппаратом.

Это если через 16А пакетник включать. А если крючки на провода?
Тем более что импульсник имеет то преимущество, что он может выжать из сети всё даже при сильно просаженном напряжении.

[Максим Зиновьев]

Имхо, инвертерный сварочник переделать будет проще. Только после переделки он не влезет в родной корпус.

Тем более что импульсник имеет то преимущество, что он может выжать из сети всё даже при сильно просаженном напряжении.

Дополнение. Только в том случае, если у него есть APFC.
А такие китайчатные не встречаются чего-то...

Если мы даем прямоугльные импульсы с размахом например от 0 до 20В и меняем их скважность что в результате мы меняем напряжение или ток?( И при этом у нас должен проходить ток ,например, между анодом и катодом 20А/см2)

При неизменном от приложенного напряжения сопротивлении ванны меняться будут Кулоны, но не долго - источник напряжения не выдюжит и крякнет

[pilot123]

Это заблуждение. Так работают только источники для ручной дуговой сварки.
В сварочных автоматах наоборот используются стабилизаторы напряжения. величина тока дуги регулируется скоростью подачи элекрода(проволоки). Эстественно предусматривается токограничение (отсечка по току). На случай замыкания. Мнокие серийные источники имеют переключаль режима работы.
Поищи должен существовать готовый с близкими характеристиками. Разрабатывать единичный экземпляр с такими характеристиками разве в качестве хобби если нет другого продуктивного занятия.

Мне на выходе надо прямоугольные импульсы с регулируемой скважностью. Допустим есть микроконтроллер, сварочник. А дальше так понимаю прицепил мощные IGBT?

[MrYuran]

Мне на выходе надо прямоугольные импульсы с регулируемой скважностью. Допустим есть микроконтроллер, сварочник. А дальше так понимаю прицепил мощные IGBT?

Там много разных граблей. Ёмкости, всплески, сквозные токи и прочая гадость.
Без опыта лучше в такие дела не соваться. Начать хотя бы ватт с 500, чтобы прочувствовать...

Я хотел было пусковик для машины сделать, а потом начитался Марти Брауна и чё-то забил на это дело... Стараюсь следить за аккумулятором...

[pilot123]

При неизменном от приложенного напряжения сопротивлении ванны меняться будут Кулоны, но не долго - источник напряжения не выдюжит и крякнет

Это почему? Поподробнее пожалуйста.

[frz]

Мне на выходе надо прямоугольные импульсы с регулируемой скважностью. Допустим есть микроконтроллер, сварочник. А дальше так понимаю прицепил мощные IGBT?

Вам всёже надо определиться источник тока или напряжения вам нужен. С какой целью вы его диммировать хотите? По-моему микроконтроллер для регулировки скважности- из пушки по воробьям.
По хорошему сигналы управления куда логичней былобы завести в обратную связь самого сварочника, скорее всего если период импульсов управления довольно большой проблем больших не возникнет

[Пушкарев Михаил]

На выходе нужно обеспечить постоянный ток, а не импульсы с переменной скважностью. Хотя и не исключено, что можно и не иметь выпрямительного диода и фильтра в выходной цепи. Чтобы прояснить этот вопрос однозначно, надо слишком глубоко вникать в тему, на что времени нет. Больше всего устройство похоже на инверторный сварочный аппарат, а спецы по этой тематике сидят на http://valvol.flyboard.ru

[frz]

Абсолютно верно источник постоянного тока.Извините за несколько тупой вопрос
Если мы даем прямоугльные импульсы с размахом например от 0 до 20В и меняем их скважность что в результате мы меняем напряжение или ток?( И при этом у нас должен проходить ток ,например, между анодом и катодом 20А/см2)

Посути нито ни другое, меняться будет средняя мощность отдаваемая в нагрузку, источник напряжения будет работать на повидимому очень низкоомную нагрузку, тоесть фактически на кз, токи приэтом малоконтролируемые. Источник тока(собственно сварочник) будет поддерживать ток в нагрузке на установленном уровне, даже на малых сопротивлениях нагрузки. Меняя скважность вы будете в этом случае менять время воздействия заданного тока на нагрузку

Сообщение отредактировал frz - Nov 14 2008, 12:09

[pilot123]

На выходе нужно обеспечить постоянный ток, а не импульсы с переменной скважностью. Хотя и не исключено, что можно и не иметь выпрямительного диода и фильтра в выходной цепи. Чтобы прояснить этот вопрос однозначно, надо слишком глубоко вникать в тему, на что времени нет. Больше всего устройство похоже на инверторный сварочный аппарат, а спецы по этой тематике сидят на http://valvol.flyboard.ru

Попробую перефразировать. Импульса нет -ток ноль. Импульс нарастает, нарастает и ток.Верхняя площадка импульса имеет какую-то длительность(регулируемая) в это время течет определённый ток(тоже регулируемый). Вот этого я и хочу добиться.

[Максим Зиновьев]

Это почему?

Што именно "почему"?

[pilot123]

Што именно "почему"?

источник напряжения не выдюжит и крякнет

[frz]

источник напряжения не выдюжит и крякнет

Низкоомная нагрузка, нужен очень мощный ИН

[Максим Зиновьев]

Попробую перефразировать.

Слушайте, не е.ите нам мозги!
Возьмите "Справочник молодого гальваника" какой-нибудь, почитайте про электрохимию и не будете "перефразировать"

[Пушкарев Михаил]

Ваша мысль понятна. Хотите сделать источник импульсного тока со стабилизацией его амплитуды. Регулируя скважность импульсов, будете регулировать среднее значение тока. Только правильна ли эта мысль? Возможно, что все-таки ток должен быть постоянным, т. е. непрерывным.

[pilot123]

Слушайте, не е.ите нам мозги!
Возьмите "Справочник молодого гальваника" какой-нибудь, почитайте про электрохимию и не будете "перефразировать"

Мозги для того и существуют чтобы их ...

на одном "модном" станке меню(если кратко): выберите форму сигнала(их штук 5)+подменю(с кучей настроек),выберите рабочий ток,выберите амплитуду сигнала в вольтах. Ну и куча других.

Понял одно --задача не тривиальная.

Спасибо за ответы.

[bullit]

ИМХО 40 кГц - просто жесть для 400 ампер...
Думаю соседи, даже с соседних городов приедут посмотреть кто это "шумит" на линии. Тем более выжать 12 киловат + потери, из 220 вольт... Легче найти три фазы.

[pilot123]

ИМХО 40 кГц - просто жесть для 400 ампер...
Думаю соседи, даже с соседних городов приедут посмотреть кто это "шумит" на линии. Тем более выжать 12 киловат + потери, из 220 вольт... Легче найти три фазы.

А с тремя фазами будет легче смастерить оный аппарат? Буду благодарен за ссылку (литературу).

[Максим Зиновьев]

на одном "модном" станке меню(если кратко): выберите форму сигнала(их штук 5)+подменю(с кучей настроек),выберите рабочий ток,выберите амплитуду сигнала в вольтах. Ну и куча других.

Вот и х-то! Для каждого электрохимпроцесса со времён первооткрывателей гальванопластики и гальваностегии выработаны оптимальные плотности токов, формы токов и пульсации постоянного тока.

Эт "щас" как-будто "наизобретали" асимметричных токов зарядки свинцово-кислотных АКБ... "Всё придумано до нас" © в этом деле


будет не в допуске пульсация, например, при хромировании - отвалится покрытие.
Куча разных нюансов для разных ванн.

А с тремя фазами будет легче смастерить оный аппарат?

Безусловно. А с 12-тифазным выпрямителем так ваще лехко

Буду благодарен за ссылку (литературу).

www.google.ru

А чего конкретно интересует, какой процесс?

[pilot123]

Вот и х-то! Для каждого электохимпроцесса со времён первооткрывателей гальванопластики и гальваностегии выработаны оптимальные плотности токов, формы токов и пульсации постоянного тока.

Эт "щас" как-будто "наизобретали" асимметричных токов зарядки свинцово-кислотных АКБ... "Всё придумано до нас" © в этом деле

Здесь вы заблуждаетесь. Энергопотребление(а это деньги и немалые) данного станка в 5 раз меньше наших доисторических станков и при этом выигрывают как в качестве так и в скорости(не значительно) обработки. Там правда используется специфичный электролит(ноу-хау). Вы же вещаете из сферы "наши деды...". Вернитесь тогда в эпоху постоянного тока(до Теслы) там и живите.
Впрочем это уже флуд..

[bullit]

to pilot123: попробуйте найти три фазы. Ведь не дома же вы это держать будете. На предприятиях можно думаю три фазы взять. И даже в садах часто 3 фазы найти можно.
Повторюсь: И о соседях своих подумайте - Вы им сильно "шуметь будете". и 40 кГц.. может меньше можно? Ключи то потянут? даже запаралелив 10 штук, необходимо чтоб они открывались/закрывались одновременно, иначе поломка.

[Максим Зиновьев]

Здесь вы заблуждаетесь.

Неее! Это вы заблуждаетесь. Причём, изначально и капитально.

Вам что важнее, определитесь - качественное покрытие или энергопотребление?

Вам уже предложил Михаил Пушкарёв определиться, так как задача сугубо нетривиальна, особенно в выпрямлении 3В 400А @40kHz(синхронное?), и вы её не понимаете, а я предложил по-простеццки "промоск".

Вы ванну отработанную, кстати, в канализацию будете сливать?

данного станка в 5 раз меньше

Чем меряли?

специфичный электролит(ноу-хау).

У-ууу! Я должен стоя эту х.ню читать?


Не ебите мой старый усталый мозг, а? Идите... в оффтопик, там найдете сторонников энергосбережения, защиты озонового слоя и RoHS

Я всё сказал. Можете жаловаться

[pilot123]

А чего конкретно интересует, какой процесс?

Интересует-- анодная обработка металлов(формооброзование).Анодная обработка рассматривает явления анодно-анионной активации, питтингообразования,пассивации,транспассивного растворения.Всё это должно расматриваться в комплексе. Теория длинная...

Мне просто нужен источник описанный выше(пусть будет трёхфазный).
Найти готовое устройство сложно, так как необходимо менять режимы..
Эксперементировать с электроникой не хочется(у нас эксперементы в другой области)
Знакомых"силовиков" нет. а остальные не беруться, приходится самому долбаться..

Сообщение отредактировал pilot123 - Nov 14 2008, 14:02

[Microwatt]

Надо хорошо представлять себе саму задачу, прежде, чем браться за ее решение.
А то, можно год порешать совсем другую задачку.
Ладно, Вы спец по гальванике. При всех моих скромных познаниях в катионах/анионах и прочих пассивациях, сразу видно, что задача поставлена неверно, надуманно. Никакой гальванический процесс не идет со скоростью 40 кГц. Там сказываются процессы в 1000 раз более медленные.
У меня после прочтения всего все больше крепнет подозрение, что никакой ШИМ тут вообще не нужен, скорее всего, просто нужен стабилизатор тока для гальванической ванны.
В домашних условиях Вам уже все пояснили, что более 2-3 кВт из розетки не вытащить. Этого с лихвой хватит для экспериментальной установки по подделке монет наполеоновской эпохи.
А установки 10-15 кВт относятся к промышленным. Обращайтесь в соответствующий энергосбыт, арендуйте производственное помещение и там конные статуи можно будет гальванопластировать.
Врукопашную такой источник непрофессионал не изготовит. Не всякая контора за разработку возьмется тоже.
Потому, есть смысл подумать что же именно нужно получить, прежде чем проплачивать солидные деньги за такую уникальную установку.

[Пушкарев Михаил]

Понятно, что когда автор пишет про 40 кГц, имеется в виду наличие высокочастотного преобразователя. Ток в самом процессе вряд ли изменяется с такой частотой. Возможно, что он представляет собой импульсы частотой от десятков до сотен герц. Какой это вызывает эффект, можно только гадать. Если задача изучить поведение процесса при разных плотностях тока, на постоянном и импульсном токе, наверняка нет необходимости строить сразу промышленную установку, физику процесса можно изучать и на меньших мощностях, работая над объектами размером с монету, а уже потом, остановившись на наиболее оптимальных режимах, думать об увеличении мощности. В зависимости от полученных результатов могут быть совершенно разные решения. На первый взгляд просматривается такое. Мощный мостовой понижающий преобразователь, плюс дальнейшее понижение напряжения параллельно включенными понижающими стабилизаторами со стабилизацией выходного тока.

[Microwatt]

наверняка нет необходимости строить сразу промышленную установку, физику процесса можно изучать и на меньших мощностях, работая над объектами размером с монету, ...
.......
На первый взгляд просматривается такое. Мощный мостовой понижающий преобразователь, плюс дальнейшее понижение напряжения параллельно включенными понижающими стабилизаторами со стабилизацией выходного тока.

Да. Я практически о том же.

[pilot123]

Понятно, что когда автор пишет про 40 кГц, имеется в виду наличие высокочастотного преобразователя. Ток в самом процессе вряд ли изменяется с такой частотой. Возможно, что он представляет собой импульсы частотой от десятков до сотен герц. Какой это вызывает эффект, можно только гадать. Если задача изучить поведение процесса при разных плотностях тока, на постоянном и импульсном токе, наверняка нет необходимости строить сразу промышленную установку, физику процесса можно изучать и на меньших мощностях, работая над объектами размером с монету, а уже потом, остановившись на наиболее оптимальных режимах, думать об увеличении мощности. В зависимости от полученных результатов могут быть совершенно разные решения. На первый взгляд просматривается такое.

Абсолютно верно.

Мощный мостовой понижающий преобразователь, плюс дальнейшее понижение напряжения параллельно включенными понижающими стабилизаторами со стабилизацией выходного тока.

Есть готовые решения?

[asdf]

Абсолютно верно.
Есть готовые решения?

Коллеги, чего Вы напали на автора?
Ну поставил он некорректно, с избытком задачу, Вам же к этому не привыкать.
Большинства заказчиков так делают - так подскажите как надо.
Например что нибудь такое
Вход - промышленная трехфазная сеть 220/380В.
Выход - токовый, стабилизированный
максимальное значение -400А
Точность поддержания стабилизируемого параметра (0.1-10А)
диапазон изменения выходного напряжения 5-30В.
ВАХ - крутопадающая.
Допустимые пульсации выходного напряжения (или тока) на частоте входной сети - (например 0.5-1В)
Допустимые пульсации выходного напряжения на частоте коммутации - (20-100мВ).
Режим работы (ПВ)
КПД (0.90-0.99)
Охлаждение принудительное/конвективное - воздушное/жидкостное
Защита по входу/выходу
Требования по электромагнитной совместимости
Габариты
Исполнение
Всякие доп. требования по надежности, наработка на отказ идругие пожелания.

И дальше говорите главное - каждый ватт такого источника будет стоить в диапазоне 1-3$
в зависимости от того как будут заполнены пустые графы.
И пусть дальше автор думает.
Ну, 1-3$ - наверное погорячился , а 0.5-1.5 наверное точно.
Насчет блочности - на каждую фазу по блоку с фазовым корректором на входе и суммирование мощности на нагрузке.
130А на 30В - это мелочь. ,

[wim]

Есть готовые решения?

Ну, ежели на небольшой мощности потренироваться, то есть вот такая радиолюбительская поделка:
http://www.its.caltech.edu/~mmic/reshpubin.../buckwalter.pdf
Но это источник напряжения, не тока. Но зато коммутируемый. Правда, напряжение выходное немного не того...
В общем, простор для творчества

[Burner]

не нравится мне эта схема.. Пассивные драйвера полевиков и т. п. Для 12 кВт с 3 фаз оптимален мост или полумост с трансформаторной раскачкой Большакова, резонансный, без стабилизации, с вых. напряжением холостого хода вольт 50. После него - чоппер, который и формирует нужный ток, напряжение, импульсы там какие надо.. Чоппер совсем неплохо делать блоками по 30-50 А. Для точной стабилизации тока похоже, придется использовать шунты. Экспериментировать на одном, а потом наделать их сколько надо. И запитать этот один при экспериментах можно просто от железного киловаттного транса с выпрямителем и конденсаторами.
А PFC я бы не делал. И так дорого.
Володин, напр., делал ЭРСТ - электронный регулятор сварочного тока. Тот же чоппер, только зело навороченный. Да и просто сварочник можно использовать. Импульсный - если залезть ему в цепь задачи сварочного тока и подать туда этот вот управляющий импульсный сигнал.

Сообщение отредактировал Burner - Nov 18 2008, 12:05

[Пушкарев Михаил]

Про питание от железного трансформатора на первом этапе - очень правильная мысль. Есть еще подозрение, что 12 кВт не потребуется, иначе это будет маленькая электроплавильная печь или электролизер. Вероятнее всего, для разных процессов требуются существенно разные режимы. Для процессов, в которых напряжение превышает 10 В, а может и меньшее значение, наверняка потребны не слишком большие токи.

[Microwatt]

Для процессов, в которых напряжение превышает 10 В, а может и меньшее значение, наверняка потребны не слишком большие токи.

Да как сказать... печка алюминиевая потребляет килоамперы.....
Если это все-таки гальваника, то годится дедовский униполярный генератор. Поискать готовый - дешевле электроники будет. Может и непьющий токарь в сельской кузне выточить. А ток дает 1-100 килоампер. Как раскрутите и охладите....

[pilot123]

Спасибо всем, нашел изготовителя, договорились .Правда вольтаж понизил(накладненько однако)Начал читать Марти Брауна и понял --лучше к спецам. Это как в одном из рассказов Фрэнка Рассела(в детстве читал--запомнил на всю жизнь) название "И не осталось никого", персонажи все время посылают словом ЗАССД--занимайся своим собственным делом.

[sultantiran]

Спасибо всем, нашел изготовителя, договорились .Правда вольтаж понизил(накладненько однако)Начал читать Марти Брауна и понял --лучше к спецам. Это как в одном из рассказов Фрэнка Рассела(в детстве читал--запомнил на всю жизнь) название "И не осталось никого", персонажи все время посылают словом ЗАССД--занимайся своим собственным делом.

вот то что нужно Вам: http://navicom.yar.ru/pulsar/order.html