Нагрев детали в зазоре магнитопровода, Какие варианты проще и надежнее ? Опции

[Александр просто]

Для пайки мелких деталек твердым и мягким припоями, хотелось бы построить устройство типа этого http://www.youtube.com/watch?v=uKEA2nrE7eg , судя по параметрам в приборе не используются резонансные технологии, а используется высоковольтная импульсная накачка http://itherm.com/Products.html , из какого материала использовать сердечник и какую схему лучше использовать на мощность до 700 ватт ?

Прикрепленные файлы

 solderingbrochure.pdf ( 724.94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 783

 

[НЕХ]

почему не резонансный режим работы ? Ничего сложного в нём нет.
А магнитопровод изготовлен из ленты аморфного или нанокристаллического сплава ? Какие это даёт приемущества перед ферритами ?


Сообщение отредактировал НЕХ - Jan 15 2011, 12:05

[Александр просто]

Я так понимаю, чтобы вынести нагревательную головку, можно только два режима использовать, последовательный резонанс, либо высоковольтную накачку, только вот при резонансе нельзя получить диапазон рабочих частот от 5 кгц. до 1 мгц. ничего не меняя в конструкции, хотя , если в выносной головке и конденсатор смонтирован, последовательно с индуктивностью,( судя по размерам не похоже, что он там есть) то сменой головки и перенастройкой в меню наверное можно получить такой диапазон. По поводу материала кольца, тут для меня загадка, какая разница при таком огромном зазоре, даже если деталь вставить ?

[НЕХ]

Диапазон указан для генератора, а у конкретной катушки диапазон, конечно, Уже.
Сердечник, возможно, выбран по механическим соображениям и рабочей температуре...

[wla]

Я так понимаю, чтобы вынести нагревательную головку, можно только два режима использовать, последовательный резонанс, либо высоковольтную накачку, только вот при резонансе нельзя получить диапазон рабочих частот от 5 кгц. до 1 мгц. ничего не меняя в конструкции, хотя , если в выносной головке и конденсатор смонтирован, последовательно с индуктивностью,( судя по размерам не похоже, что он там есть) то сменой головки и перенастройкой в меню наверное можно получить такой диапазон. По поводу материала кольца, тут для меня загадка, какая разница при таком огромном зазоре, даже если деталь вставить ?

Параллельный контур с ферритовой П-катушкой и компенсирующий конденсатор. Возбуждение от инвертора напряжения с LC должно Вам помочь..
Мы делаем такие штучки. Но там мощность всего 60 Вт этого достаточно чтобы за 6 секунд разогреть гвоздь 4 мм до 300градусов.

Сообщение отредактировал Herz - Jan 16 2011, 08:15

[Александр просто]

4 мм. это мксимум, что я собираюсь паять, а самый маленький диаметр 0.3 мм, частота нужна высокая, да и хочется головку нагревательную маленькую и выносную, а у вас какая частота рабочая? и как температура регулируется? если не секрет.

[wla]

4 мм. это мксимум, что я собираюсь паять, а самый маленький диаметр 0.3 мм, частота нужна высокая, да и хочется головку нагревательную маленькую и выносную, а у вас какая частота рабочая? и как температура регулируется? если не секрет.

Рабочая частота 66кгц, температура не регулируется, индуктор включается только при внесении инструмента, но не более чем на 6 секунд.
Я пробовал подключать и выносную головку. На каком-то первом попавшемся феррите.. Работало, только феррит чуть грелся.

[НЕХ]

Автоматически определяется наличие инструмента и включение индуктора ?

[wla]

Автоматически определяется наличие инструмента и включение индуктора ?

Да, индуктор включается только при наличии нагрузки- внесенный инструмент.

[НЕХ]

Симпатичные у Вас, wla, приборчики. Понравились и формы и цвет.
а частота постоянная 66 кГц ISM диапазона, или подстраивается под резонанс ?

[wla]

Симпатичные у Вас, wla, приборчики. Понравились и формы и цвет.
а частота постоянная 66 кГц ISM диапазона, или подстраивается под резонанс ?

Частота фиксированная, устанавливается при производстве прибора на максимум отдаваемой мощности..66+/- 3 кгц
Как расшифровывается ISM?

[НЕХ]

Industrial, Scientific and Medial (ISM) frequency band
полагал, что есть предпочтительные частоты (440 кГц, 2,65, 13,56 МГц)
а в России - 66,6 кГц не занимать - метки времени

а от типа инструмента оптимальная частота ведь будет зависеть ?

[wla]

Industrial, Scientific and Medial (ISM) frequency band
полагал, что есть предпочтительные частоты (440 кГц, 2,65, 13,56 МГц)
а в России - 66,6 кГц не занимать - метки времени

а от типа инструмента оптимальная частота ведь будет зависеть ?

В России на эти цели отводятся частоты 22, 44, 66, 440, 880, 1700 кГц...
66 маловато, 440- много, на 66 аппаратура меньше греется. да и опыта на эту частоту поболее будет.
У немцев еще 132 можно использовать...:-(
Устройство работает только на ферромагнетики (те которые магнитятся).

[jab]

Вчера немного игрался на эту тему. http://www.youtube.com/watch?v=5aYx1M44ckQ
Греет не только ферромагнетики. Главное чтоб проводником был. Это типа макет. Если сделать все правильно, то получится коробочка размером с ИБП ПК и можно будет плавить 4мм гвозди.

[Александр просто]

Вчера немного игрался на эту тему. http://www.youtube.com/watch?v=5aYx1M44ckQ
Греет не только ферромагнетики. Главное чтоб проводником был. Это типа макет. Если сделать все правильно, то получится коробочка размером с ИБП ПК и можно будет плавить 4мм гвозди.

Ну наконец то, практик присоединился, я макет собираю, обещали на следующей неделе три катушки лицендрата разного привезти. У вас контур в резонансе, как я вижу просто сердечник одели на трубку ?
Я буду использовать FSFR2100 или FSFA2100 вторая уже на макете собрана, но мне ШИМ не очень нравится, в понедельник заберу FSFR2100, она резонансная, буду и с той и с той пробовать. У меня вопрос, как обратную связь сделать для регулировки тока нагрева ?

[jab]

Контур в резонансе. Просто как вариант. На самом деле жудко не оптимальный вариант. Все можно намного проще сделать, но мне харило именно для этого собирать макет... как-то потом может. Обратную связть.. да уже обсуждалось и тут и там. В зависимости от инвертора. Скорее всего тут будет инвертор напряжения и соответственно можно регулировать мощность изменяя величину питательного напряжения. Ну мощно ШИМ реализовать, но тогда ключи будут не в нуле выключаться или включаться.

[Александр просто]

А как сделать намного проще ? можно поподробнее ?

[dmitrp]

Немного я помоделировал нагрев в зазоре магнитопровода. Что можно сказать. Греется, но плохо. Особенно медь. Моделировал на частоте 100кГц. Взял для примера большой сердечник строчного трансформатор. Задал обмотку в 50 витков. Распределенные витки по площади круглого цилиндра. Нагрузка, стерженек диаметром 4мм. Задача решалась электромагнитная. Тепловую не решал.
Вообще гоняться будет через обмотку сплошной реактивный ток. Чтобы повысить КПД я бы мотал обмотку еще и на боковые стержни трансформатора. А то больно убывает поле к зазору.
И еще конечно лучше иметь сердечник из материала с большим Bнас.
Вообщем, чтобы получить хороший КПД и правильно рассчитать трансформатор и не перегрузить транзисторы, тут большое поле для инженерно-технической деятельности. Но в общем все считается достаточно быстро и наверное достаточно точно. На картинках приведены распределение плотности тока в детали и индукция магнитного поля в сердечнике и нагрузке.

Прикрепленные файлы

 tr1.bmp ( 1.76 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 55
 tr2.bmp ( 1.76 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 45

 

[Александр просто]

Немного я помоделировал нагрев в зазоре магнитопровода. Что можно сказать. Греется, но плохо. Особенно медь. Моделировал на частоте 100кГц. Взял для примера большой сердечник строчного трансформатор. Задал обмотку в 50 витков. Распределенные витки по площади круглого цилиндра. Нагрузка, стерженек диаметром 4мм. Задача решалась электромагнитная. Тепловую не решал.
Вообще гоняться будет через обмотку сплошной реактивный ток. Чтобы повысить КПД я бы мотал обмотку еще и на боковые стержни трансформатора. А то больно убывает поле к зазору.
И еще конечно лучше иметь сердечник из материала с большим Bнас.
Вообщем, чтобы получить хороший КПД и правильно рассчитать трансформатор и не перегрузить транзисторы, тут большое поле для инженерно-технической деятельности. Но в общем все считается достаточно быстро и наверное достаточно точно. На картинках приведены распределение плотности тока в детали и индукция магнитного поля в сердечнике и нагрузке.

Так точно, Дмитрий, туда и идем .
Выходит что в этом случае самое лучшее это большое напряжение на большой обмотке с хорошей добротностью и полностью заполненным сердечником, только вот с материалом не очень понятно, вроде с малыми потерями должен быть, а с другой стороны, с большим насыщением?

[dmitrp]

Есть формула E=4.44*B*S*W*F
Отсюда при заданной геометрии сердечника и частоте или E увеличивать, или W уменьшать.
Но c уменьшением W падает и индуктивность ХХ. Надо брать сердечник с большой магнитной проницаемостью.
Вообще можно глянуть аморфники гаммамедовские.

[Александр просто]

Есть формула E=4.44*B*S*W*F
Отсюда при заданной геометрии сердечника и частоте или E увеличивать, или W уменьшать.
Но c уменьшением W падает и индуктивность ХХ. Надо брать сердечник с большой магнитной проницаемостью.
Вообще можно глянуть аморфники гаммамедовские.

В какой программе моделировали, если не секрет ? и какая лучше для этих целей ?
гаммамедовские я сегодня как раз смотрел, там проблема в том, что их не распилить, они же из аморфной ленты и при разпиле слои замкнутся наверное, завтра узнаю у них.

[dmitrp]

В какой программе моделировали, если не секрет ? и какая лучше для этих целей ?
гаммамедовские я сегодня как раз смотрел, там проблема в том, что их не распилить, они же из аморфной ленты и при разпиле слои замкнутся наверное, завтра узнаю у них.

Мы покупали у них разрезные кольца.
магнитная проницаемость у них получалась около 1000-1500.
Так что нормально их можно порезать. А лучше сразу заказать у них, что надо. Мы брали у них два комплекта на пробу.
А моделировал я в Jmag Designer 10.4
Хотя можно и в Ansys. Но в нем я не очень умею.
maxwell нормально в 3D не считает.

[Александр просто]

Мы покупали у них разрезные кольца.
магнитная проницаемость у них получалась около 1000-1500.
Так что нормально их можно порезать. А лучше сразу заказать у них, что надо. Мы брали у них два комплекта на пробу.
А моделировал я в Jmag Designer 10.4
Хотя можно и в Ansys. Но в нем я не очень умею.
maxwell нормально в 3D не считает.

Что то молчит Гаммамет, может уже не существует этой конторы?
А какие марки сердечников вы пробовали?

[dmitrp]

Что то молчит Гаммамет, может уже не существует этой конторы?
А какие марки сердечников вы пробовали?

А я сейчас не вспоню. Но разрезные вроде они всего из одной марки делают.
На сайте должно быть написано.

[Александр просто]

А я сейчас не вспоню. Но разрезные вроде они всего из одной марки делают.
На сайте должно быть написано.

Прошу прощения за глупый вопрос, но ответы , которые я нашел противоречивы. Например я хочу равномерно нагреть цилиндр из меди для того, чтобы к нему припаять встык такой же цилиндр, какую глубину проникровения тока надо выбирать по сравнению с диаметром цилиндра ? Что будет, если глубина проникновения будет равна диаметру заготовки ?

[dmitrp]

Прошу прощения за глупый вопрос, но ответы , которые я нашел противоречивы. Например я хочу равномерно нагреть цилиндр из меди для того, чтобы к нему припаять встык такой же цилиндр, какую глубину проникровения тока надо выбирать по сравнению с диаметром цилиндра ? Что будет, если глубина проникновения будет равна диаметру заготовки ?

Медь очень хороший проводник. Ваши мелкие детальки будут греться равномерно.
Если глубина проникновения будет равна диаметру заготовки, КПД будет резко падать.
По выбору частоты читайте Слухоцкого.

[Александр просто]

Медь очень хороший проводник. Ваши мелкие детальки будут греться равномерно.
Если глубина проникновения будет равна диаметру заготовки, КПД будет резко падать.
По выбору частоты читайте Слухоцкого.

Чтобы спаять между собой две стальные проволочки диаметром 0.3мм нужна частота больше 5 мгц, видно часть моей задачи невыполнима, жаль. Точнее говоря, чтобы нагреть до температуры 800 градусов.

[dmitrp]

Чтобы спаять между собой две стальные проволочки диаметром 0.3мм нужна частота больше 5 мгц, видно часть моей задачи невыполнима, жаль. Точнее говоря, чтобы нагреть до температуры 800 градусов.

Провод МГШВ 0.2 отлично греется на частоте 440кГц. Кусочек провода ПЭВ близкого сечения попробую в ближайшее время.
На частоте 440кГц глубина проникновения в медь меньше 0.1мм.

[Александр просто]

Провод МГШВ 0.2 отлично греется на частоте 440кГц. Кусочек провода ПЭВ близкого сечения попробую в ближайшее время.
На частоте 440кГц глубина проникновения в медь меньше 0.1мм.

Медный может и греется, а вот никель-титановый и стальной таким диаметром не нагреть до температуры 750-800 градусов. Наконец то нашел адекватный документ, где про проволоку расписано и про выбор частоты по глубине проникновения тока.

Прикрепленные файлы

 2007_03_100.pdf ( 159.84 килобайт ) Кол-во скачиваний: 143

 

[dmitrp]

Чтобы спаять между собой две стальные проволочки диаметром 0.3мм нужна частота больше 5 мгц, видно часть моей задачи невыполнима, жаль. Точнее говоря, чтобы нагреть до температуры 800 градусов.

Попробовал проволку стальную 0.5 На 440кГц греется только до точки Кюри, т.е. 750гр.

[Александр просто]

Магнитопроводы из материала N49 работают до 1 мгц. буду строить генератор на 100 ватт, 1мгц для своих задач, думаю на такую мощность должно получится.