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

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.


Как рассчитывать индуктор ?

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.

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.

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

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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


Схемку можете сбросить на HCPL 316.


Где взять книгу Слухоцкого по индукционному нагреву?

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.

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

FF200R12KS4 имеют около 0.5мкс время выключения. Частота определяется коммутацией транзистора. При жесткой 10-30кГц При мягкой (работа на резонансной частоте) до 66кГц можно. И током определяется конечно. Если это генератор на 40кВт то и до 100кГц может можно. На 330кГц период будет 3.3мкс. Время включенного состояния транзистора 1.6мкс. Время выключения 0.55мкс по паспорту. Это треть от проводимости транзистора. Я не верю, что на такую частоту у них стоят эти IGBT. Будь у них хоть триждымягкая коммутация.

Реально установлены. Как перерисую схему сразу выложу. Выходные конденсаторы я не сфотографировал нужно разбирать блок трансформатора. Там установлены эти конденсаторы ,причем не промышленного производства.

Всё именно так как Вы говорите, но тем не менее минимум 3 ведущих немецких производителя делают генераторы до 300...350кГц на IGBT, да ещё выставляют это как преимущество. Конечно это "сверхбыстрые IGBT", производитель которых SEMIKRON рекомендует их при мягкой коммутации до 100кГц. А делают до 350! Коммутационные потери соответственно... .

Я бы и сам как и Вы в это не поверил, если бы не трудился разработчиком на одной из этих трёх фирм. За использование IGBT на этих частотах (вместо предназначенных для этого MOSFET) приходится платить несоразмерно большим числом установленных IGBT-модулей и КПД.

Причины такого решения конечно есть, другое дело насколько они сегодня веские.

Какие причины?

Слухоцкого кто просил? Вот
http://uploadbox.com/files/7ba26fa5c3/

Дмитрий, что-то у меня не получается скачать... Может я что-то не так делаю...

еще раз
http://uploadbox.com/files/992e3e1c0a

ОК, спасибо, все получилось. Да и вообще спасибо за обзор и фотографии в начале топика, очень интересно! Хочется сделать самому нечто подобное, сейчас для этого есть и время и возможность и желание... Но в этой теме это off...

Попробую ретранслировать первоисточник, хотя я сам выше 100кГц разрабатываю только на MOSFET.

1.Мы - производители индукционного нагрева "маленькие" потребители и ради нас никто ни силовые IGBT ни MOSFET на соответствующие напряжения держать в производстве не будет (обидно, но так). По-этому приходится выбирать базовый элемент генератора из того, что гарантированно производится сегодня и будет производиться ещё очень долго ведущими поставщиками силовой электроники (ремонт генераторов фирма обязана делать в течение 20 лет). Конечно модули IGBT типа "полумост" здесь вне конкуренции, поскольку их потребляет ПРИВОД.

2.Эти же "полумосты" являются идеальным элементом для конструктивного выполнения силовой части, для них есть всё, включая конденсаторы с соответствующими выводами, а главное положил шины и мост готов.

3.Попробуйте найти "полумост" на MOSFET на требуемое напряжение (если номинал 540V после выпрямителя). Для инвертора тока вряд ли найдёте, а для инвертора напряжения сегодня видимо найдёте только у одного поставщика, но сохранится ли он завтра Вам не скажет никто.

4.КПД реально мало кого волнует, да и у нас с Вами в индукторах как правило теряется столько, что на этом фоне коммутационные потери малозаметны.

5.При системе скидок постоянным покупателям стоимость модулей IGBT не делает погоду в цене генераторов до 150кВт, а более мощные на эти частоты это исключение.

Ещё раз подчёркиваю - это не мои доводы, я просто ответил на Ваш вопрос, который сам в свою очередь задал несколько лет назад авторам генераторов, а сейчас пересказал. По-моему в этой логике есть изъян: не надо зацикливаться на полумостах.

Доводы вообще-то веские, трудно поспорить.

Спасибо за Слухоцкого .


Подскажите как правильно управлять мостом при смене индуктора или твч генератор работает всегда с одной частотой?



Может быть есть литература по созданию генератора?

По литературе извините не спец. Посмотрите здесь: http://www.interm.su/htm/publication/publ_1999.htm Как я понял один из соавторов Дмитрий.

Частота как правило немного меняется даже без смены индуктора, например для задания мощности. Вообще генераторы, которые не LOW COST, допускают смену индукторов, а иногда и другие изменения, так что соотношение между Fmin и Fmax одного генератора может составлять от 2 до 10 для генераторов разных типов.

А вообще индуктор это составная часть L-C контура, собственная резонансная частота которого и определяет по большому счёту рабочую частоту, то есть, меняется индуктор - меняется и частота.

Частота делается плавающей например 40-100кГц для возможности регулирования мощности и использования разных индукторов. Естественно есть диапазон R и L индуктора, когда будет обеспечиваться требуемая мощность. Расширить этот диапазон можно и нужно за счет изменения коэф. трансформации согл. трансформатора и емкости компенирующего конденсатора.

Спасибо за ответ. Т.е генератор необходимо делать сканирующим? По каким параметрам обратной связи можно понять что частота именно та что нужно?

Господи, вы не знаете что такое резонанс?

Что такое резонанс я знаю. Спасибо конечно за ответ.

Ну вот и ищите или максимум тока или напряжения, или cos(f) меряйте, или за формой тока следите итд.

Если кому интересно как устроен в промышленных тиристорных преобразователях задающий генератор с ФАПЧ.
Частота 2400 Гц, принцип работы: устанавливаем ручной регулировкой резистором R42 частоту генератора на тиристорах КУ101 ниже частоты собственных колебаний контура на 15-20%, за тем включаем ФАПЧ, тумблер замыкает 21А с 3А и 25А с 1А -- ииии процесс пошёл. :evil:
4А, 5А выход на драйвер управления тиристорами моста.
22А и 29А:вход ФАПЧ, к через трансформатор развязки к колебательному контуру.
Т1=1:1:1

Горожу индукционную плавильную печь мощностью 20-30 кВт.
Может кто чего подсказать на счет регулируемого трехфазного выпрямителя, какой лучше, где чего подсмотреть?

А почему не подходит обычный 6 фазный, на 6 диодах?

Тогда может посоветуете схемы регулируемых трех фазных выпрямителей для инвертора напряжения и тока.
Я еще не определился как подключать индуктор.
В имеющихся модулях уже встроены антипараллельные диоды, а дополнительные - последовательные для инвертора тока ставить как-то не очень хочется. И получается вроде как инвертор напряжения -- должен быть
А вот если отказаться от последовательных диодов с ИЖБТ, интересно модули долго протянут??? .

Схема есть на 3х фазный выпрямитель на тиристорах от ИСТ на 160 кг. Но там еще фазоимпульсное управление на КУ101, с одной стороны это неплохо, но хочется немного более современного подхода.

Может еще у кого есть фотографии самого узла индуктора, как идет подключение, отвод охлаждения, фото воротника,..... для небольших печей плавка от 10 до 200 кг

Дешевле прогуляться к литейке где есть подобная печка на 200кг или не мучиться и сразу купить готовую

Меня в таких прожектах всегда удивляет, кто у них проектирует механику печи. И кто собирается сидеть, если установка на два центнера железа прогорит и самопал выплеснет расплав на рабочих - область не зря под контролем Ростехнадзора.

Я смотрю тут все специалисты по индукционному нагреву. У одних витки индуктора зависят от кондеров, у других КПД индукционного нагрева всегда низкий, у третьих - ток определяет мощность Да ребят, Слухоцкий вам не поможет))) Нет, Ребята, если уж вы спецы по генераторам, то и занимайтесь ими, а в другие области не лезьте - не надо... Привет 2 dmitrp

Может Вы предложите СВОИ методы расчета ???
Я как раз далек от электротермии, правда специальность инженер электромеханик.
Мне очень интересно, просвятите - как мощность не зависит от тока?
И КАК правильно считать ?
Только попроще, без энтих кубических интеграллллов, плиииз

Может и не надо было мне с родной кафедры уходить на производство))
Поясняю: ток в индукторе определяется полным сопротивлением системы индуктор-деталь и напряжением на индукторе. Другими словами, не надо путать причину со следствием))
А как правильно считать должны знать инженеры-электротехники со специализацией "индукционный нагрев", к коим я и отношусь. Это наш хлеб, и забесплатно свои знания не раздаем. Но подсказать можем.

Ну энто понятно, что зависит от напруги.
Встречный вопрос про Слухоцкого:
Почему калькулятор "расчет индуктора", который я пытался сделать для облегчения своей жизни , составленный по Слухоцкому --
когда подставляешь данные примера -- совпадает, а с реальными значениями на практике нет?

Происки студентов(раб силы) при написании методичек, как всегда ???

Я думаю, фото моей эксперементальной установки не вызовут большого смеха у профессионалов.
1. Эксперементальная плавка, без автоматики 1.5 кг железа, остановлениа из за проблем с тиглем, шихта расплавлена на 80%
Просто тигель применил не по назначению, он не предназначен для индукционных печей.
2. Выплавляемый шаблон для нового набивного тигля 2,5кг
3. Из за отсутствия охлаждаемых кондеров, пришлось городить "баян" 60 штук по 0,033 мкФ на 2000 вольт



P.S.
Индуктор 19 витков, трубка 8 мм. Внутренний диаметр 140мм, высота 195мм. Последовательный резонанс на вторичке , первичка 27 витков термостойким проводом, вторичка 4 витка трубка 10 мм, сердечник три кольца 125*85-80*25, проницаемость 2000. Частота работы около 22 кГц.
Я думаю в резонансе при добротности 10 и питании 220вольт на идукторе врядли будет больше 300 вольт.
Делим на 19, итого межвитковая напруга 15 вольт, зазор между витками около 2 мм, для надежности сделаны вставки из миканита.
Пока проблем не было

На самом деле Слухоцкий был умным мужиком, и хитрым..))
Во-первых, все методики заточены под расчеты кузнечных нагревателей (КИНов), и там методика отрабатывает где-то в 19-ти случаях из 20-ти.
Во-вторых, он, как умный и хитрый мужик, в начале своей книги написал, что расчеты предлагаются, с рядом допущений. Одно из них, что нагруженный индуктор принимается бесконечно длинным, а для реалии длина не менее чем в 10 раз больше его диаметра. Для "коротких" индукторов, как пишет Слухоцкий, есть поправочные коэффициенты, которые не гарантируют точность расчета для каждого конкретного случая, а требуют ряда испытаний и корректировок непосредственно самой установки
Ну и в-третьих, в его методике, конечно же, не учитываются возможности реальных генераторов и их влияние на технологический процесс в целом.

Ничего так тигелек, нормальный. Только не рассмотреть - витки индуктора с изоляцией или нет. Без изоляции иногда межвитковое бывает прошивает.

19 витков, последовательный резонанс на вторичке , первичка 27 витков , вторичка 4 витка, сердечник три кольца 125*85-80*25
Я думаю в резонансе при добротности 10 и питании 220вольт на идукторе врядли будет больше 300 вольт.
Делим на 19, итого межвитковая напруга 15 вольт, зазор между витками около 2 мм, для надежности сделаны вставки из миканита.
Пока проблем не было

Пару раз такое собственными глазами наблюдал. При этом тоже до сих пор не могу понять причину - там межвитковое было порядка 25В и зазор около 5-6 мм. Как при этом прошивало не могу понять, но факт(( Покрасили индуктор - все стало нормально.

Сам наблюдал "выстрел" дуги из индуктора... Если возникла ионизация почти без разницы сколько межвитковое - 30в или 3В, сопротивление воздуха падает

Спасибо за пояснение - теперь буду знать.

Для покраски индуктора ГФ-92 ХС серая пойдёт?

Где можно ознакомиться со схемой драйверов или скоммуниздить схему , что бы защиты от сквозняков были.
А запирание отрицательным напряжением желательно? Или на современных ИЖБТ обходится можно без него?
У меня драйвера на базе 2110, вроде как и без него работают,

Может посоветуете серийно изготавлеваемые драйвера на платах
Приемлемые по параметру цена/качество.
Кроме 2110, 2113 и других м/с

Август. Телепаты в отпуске.

Semicron делает хорошие драйвера. SKHI - но они дорогие ... собаки.

Да, я хотел приобрести два SKYPER 32R, обратился в представительство, попросил счет на оплату и в ответ почти три недели тишины.
Так пока и работаю на 2110, может оно и не нада , для нас и так пойдет.
Хотел узнать, как профи решают эту проблему, судя по китайцам они чего-то сами мутят.

Hcpl316J хороший драйвер до частототы 20-30кГц. К нему еще DC-DC и все.

Спасибо за ответ, но я имел ввиду микросборки типа SEMIKRON или Mitsubishi, ......
Я так понимаю, они практически у нас не прижились ?
Допустим если использовать 2110, или м/с оптодрайвера, в том числе который указал Дмитрий -- разница в работе будет сильно большая или её можно компенсировать запасом мощности модулей и защитой по току от КЗ и перегрузок
Там есть за, ЧТО, платить 100-200 евро?