Краткий обзор китайского генератора индукционного нагрева ВЧ-18А Опции

[Skywolf]

А вот такие вещи, как раз на коленке, лучше всего делаются. Производство больше ориентированно на тысячи стандартных и почти одинаковых трансформаторов.

Я имел в виду, и вы наверно тоже, не завод а-ля Кировский, а маленький такой цех с 10-15 человеками и маленьким таким парком, даже садиком станков. Ведь все таки эта техника ближе к водопроводной все из медных трубок спаяно охлаждается все.

Обычный трансформатор для импульсников?
Например ТВЧ -100кГц максимум. Нагрузку рассчитывать на какую частоту?

Да нельзя отдельно трансформатор рассчитывать, тут не просто коэффициент трансформации как в средней школе, надо рассчитывать систему целиком от клем инвертора до болванки которую греть будете.

С начала надо определится какой индуктор будет исходя из материала, и техпроцесса, многовитковый или одновитковый или даже виток не замкнутый. Какая нужна мощность в железяке и на какую глубину. Из этого вы получите индуктивность и частоту в индукторе, а также ток и напряжение и частота (влияет на глубину нагрева).

Далее выбираете подходящий генератор по мощности и диапазону частот, напряжение на выходе по амплитуде постоянно обычно 250в (до 20кВт) , 550в (до ~200кВт) из напряжения и мощности знаем "внутренне сопротивление источника ЭДС" также определяем внутреннее сопротивление индугтора, с учетом компенсации (естественно я имею виду не только активное сопротивление меди, а в основном реактивное, ну и то активное которое уйдет в полезные потери в нагреваемой железяке и не полезные в самом индукторе и трансформаторе,-рах, конденсаторах. )

Короче исходя из этого надо согласовать сопротивление источника и нагрузки с помощью трансформатора, и конденсатора. И тут ведь есть эффект добротности контура, когда на входе напряжение в 20 раз больше , а коэффициент трансформации например 10. И получается такая прикольная система уравнений и осиливший ее познает тайну мира ТВЧ

Коряво, но во общем где то так

[Methane]

Обычный трансформатор для импульсников?
Например ТВЧ -100кГц максимум. Нагрузку рассчитывать на какую частоту?

Скин-эффект, индуктивность рассеивания, при 100 кГц, а феррит, - на минимальную частоту, чтобы в насыщение его не загнать. Ну и потери посчитать и при той и при той частоте.

Я имел в виду, и вы наверно тоже, не завод а-ля Кировский, а маленький такой цех с 10-15 человеками и маленьким таким парком, даже садиком станков. Ведь все таки эта техника ближе к водопроводной все из медных трубок спаяно охлаждается все.

Ну да. А какие проблемы? Инструмент для гибки трубок, горелка пропан-кислородная, припой специфический. Тем более что более чем уверен что в процессе отладки этого, придется пересобирать трансформатор бесчисленное число раз. Каждый раз на завод бегать?

[dmitrp]

Трансформатор на 30- 100кГц делается так. Если компенсирующей конденсатор на вторичке.
Первичка из медной трубки. На мощности до 60кВт 6мм2 самое то. Если для эксперимента на нее термоусадку и гнешь как надо.
Вторичка один виток. Число витков первички зависит от индуктора, но обычно от 10-40. Феррит по вкусу. Можно 2500НМС, можно epcos N87. В не больше 0.1 на минимальной частоте. А дальше думаешь брать кольца или клеить из пластин. Паять медную трубку достаточно удобно электролизной водородной установкой Лига. Припой лучше ПСР, но можно и твердым припоем для пайки медных водопроводных труб. А конденсаторы - это в элклод.

[AndreyChip]

Трансформатор на 30- 100кГц делается так. Если компенсирующей конденсатор на вторичке.
Первичка из медной трубки. На мощности до 60кВт 6мм2 самое то. Если для эксперимента на нее термоусадку и гнешь как надо.
Вторичка один виток. Число витков первички зависит от индуктора, но обычно от 10-40. Феррит по вкусу. Можно 2500НМС, можно epcos N87. В не больше 0.1 на минимальной частоте. А дальше думаешь брать кольца или клеить из пластин. Паять медную трубку достаточно удобно электролизной водородной установкой Лига. Припой лучше ПСР, но можно и твердым припоем для пайки медных водопроводных труб. А конденсаторы - это в элклод.

Спасибо. Понятно становится как изготовить трансформатор. Как рассчитать компенсирующий конденсатор,если индуктор будет от одного витка до нескольких витков?
Китайский ТВЧ терпит все индукторы и там на трансформаторе есть отводы 3 шт. 10,15,20. но только на 20 витках и напряжение показывает 800 В.

[dmitrp]

Спасибо. Понятно становится как изготовить трансформатор. Как рассчитать компенсирующий конденсатор,если индуктор будет от одного витка до нескольких витков?
Китайский ТВЧ терпит все индукторы и там на трансформаторе есть отводы 3 шт. 10,15,20. но только на 20 витках и напряжение показывает 800 В.

Фотографии бы китайского генератора выложил. Если можно. Интересно глянуть на транс. Да и на генераторный блок. Какая мощность генератора?
А конденсаторя, если на вторичке. Индуктивность индуктора рассчитываешь и по резонансной частоте определяешь емкость конденсатора.

Сообщение отредактировал dmitrp - Jun 8 2009, 14:07

[Methane]

Индуктивность индуктора рассчитываешь и по резонансной частоте определяешь емкость конденсатора.

И как ее считать если внутри болванка, которая может быть любой формы, да еще теряющая магнитные свойства при нагреве?

[AndreyChip]

Фотографии бы китайского генератора выложил. Если можно. Интересно глянуть на транс. Да и на генераторный блок. Какая мощность генератора?
А конденсаторя, если на вторичке. Индуктивность индуктора рассчитываешь и по резонансной частоте определяешь емкость конденсатора.

Еще подробно не изучал китайца. Завтра постараюсь выложить фотки китайца и нашего. Схему нашего мы перерисовали, принцип отличается от китайского.(сфоткаю схему и выложу).
Один полумост работает на конденсаторы. Другой мост на трансформатор. Трансформатор не охлаждается. Защиты по общей цепи питания нет. Что бы подключить новый индуктор нужно обучить.Постоянно при работе срабатывает защита "Сбой резонанса ".
Когда второй раз взорвался диодный мост и сборка, сгорел драйвер и при этом ни каких признаков сбросили аварию нажали на педаль она не греет только тогда поняли что случилось.

Фотографии бы китайского генератора выложил. Если можно. Интересно глянуть на транс. Да и на генераторный блок. Какая мощность генератора?
А конденсаторя, если на вторичке. Индуктивность индуктора рассчитываешь и по резонансной частоте определяешь емкость конденсатора.

Как рассчитывать индуктор ?

[Methane]

Что бы подключить новый индуктор нужно обучить.Постоянно при работе срабатывает защита "Сбой резонанса ".

Я бы поставил мощный DSP с быстрым АЦП и переключал транзисторы по факту изменения направления течения тока.

[AndreyChip]

Я бы поставил мощный DSP с быстрым АЦП и переключал транзисторы по факту изменения направления течения тока.

Сейчас доделываю драйвера на HCPL-316. Буду подключать к DSP MC56F8367, на такой частоте уже и DSP не справится, проверим.

[dmitrp]

HCPL-316J тоже использовали. Делали драйвер на нем для управления IGBT 1200В 400А. Очень грамотно надо разводку делать по питанию на низковольтной стороне. Очень часто срабатывал триггер по низковольтной стороне. Еще нужно обязательно выбирать DC-DC преобразователь с маленькой проходной емкостью 100р и меньше.
По поводу МК. Мощный источник питания вносит очень большие помехи и наводки. Индуктор тоже фонит, как антена. Осциллографом фиг помереешь чего при работе генератора. Все что ниже 5В по питанию это не для индукционного нагрева. Самые надежные решения - это простые решения. Логика CD4000, аналоговая часть +-15В, а контроллер с питанием +5В для индикации и сервиса.
Расчет индуктора - это книга Слухоцкого по индукционному нагреву и др. Приблизительно можно посчитать. А если точно - это трехмерка в ANSYS, Flux 3D, Maxwell 3D. И тепловую задачу в них можно посчитать.

Сообщение отредактировал dmitrp - Jun 8 2009, 17:02

[Methane]

Сейчас доделываю драйвера на HCPL-316. Буду подключать к DSP MC56F8367, на такой частоте уже и DSP не справится, проверим.

Нужно будет на максимальной частоте, раз 10 минимум за такт измерить ток. Справится?

[AndreyChip]

Схему еще не рисовал. IGBT стоят infineon FF200R12KS4. Скажите как узнать на какую частоту IGBT? В доке нет конкретной частоты.

HCPL-316J тоже использовали. Делали драйвер на нем для управления IGBT 1200В 400А. Очень грамотно надо разводку делать по питанию на низковольтной стороне. Очень часто срабатывал триггер по низковольтной стороне. Еще нужно обязательно выбирать DC-DC преобразователь с маленькой проходной емкостью 100р и меньше.
По поводу МК. Мощный источник питания вносит очень большие помехи и наводки. Индуктор тоже фонит, как антена. Осциллографом фиг помереешь чего при работе генератора. Все что ниже 5В по питанию это не для индукционного нагрева. Самые надежные решения - это простые решения. Логика CD4000, аналоговая часть +-15В, а контроллер с питанием +5В для индикации и сервиса.
Расчет индуктора - это книга Слухоцкого по индукционному нагреву и др. Приблизительно можно посчитать. А если точно - это трехмерка в ANSYS, Flux 3D, Maxwell 3D. И тепловую задачу в них можно посчитать.

Схемку можете сбросить на HCPL 316.

HCPL-316J тоже использовали. Делали драйвер на нем для управления IGBT 1200В 400А. Очень грамотно надо разводку делать по питанию на низковольтной стороне. Очень часто срабатывал триггер по низковольтной стороне. Еще нужно обязательно выбирать DC-DC преобразователь с маленькой проходной емкостью 100р и меньше.
По поводу МК. Мощный источник питания вносит очень большие помехи и наводки. Индуктор тоже фонит, как антена. Осциллографом фиг помереешь чего при работе генератора. Все что ниже 5В по питанию это не для индукционного нагрева. Самые надежные решения - это простые решения. Логика CD4000, аналоговая часть +-15В, а контроллер с питанием +5В для индикации и сервиса.
Расчет индуктора - это книга Слухоцкого по индукционному нагреву и др. Приблизительно можно посчитать. А если точно - это трехмерка в ANSYS, Flux 3D, Maxwell 3D. И тепловую задачу в них можно посчитать.

Где взять книгу Слухоцкого по индукционному нагреву?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[pantelei4]

Схему еще не рисовал. IGBT стоят infineon FF200R12KS4. Скажите как узнать на какую частоту IGBT? В доке нет конкретной частоты.

Серия KS - ультрафаст модули, из IGBT самые быстрые. На частоты до 20-100кГц в зависимости от условий коммутации.
Конкретной частоты не найдёшь, мне неизвестна так-же зависимость максимального действующего тока от частоты переключения - пока не перегреется кристалл.

[AndreyChip]

Серия KS - ультрафаст модули, из IGBT самые быстрые. На частоты до 20-100кГц в зависимости от условий коммутации.
Конкретной частоты не найдёшь, мне неизвестна так-же зависимость максимального действующего тока от частоты переключения - пока не перегреется кристалл.

Китайцы применили на 200кГц-300кГц.
При работе твч на индикаторе наблюдали частоту от 250 кГц до 330 кГц.

[pantelei4]

Китайцы применили на 200кГц-300кГц.
При работе твч на индикаторе наблюдали частоту от 250 кГц до 330 кГц.

Вполне возможно.
Последовательный резонансный контур (коммутирующий) в нагрузке инвертора круто уменьшает потери переключения. Ключевое слово ZVS или ZCS.